Класс «A»

ДОЛЖНИКАМ ПО ФИЗИКЕ В СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ГРУППЕ

Лабораторная работа №16.

«Стробоскопические методы исследования механического движения».

Цель работы: ознакомиться со стробоскопическими методами исследования механического движения на примере свободного падения.

Задача работы: измерить ускорение свободного падения по стробоскопическим фотографиям.

Оборудование: стробоскопические фотографии свободного падения тел.

Теоретические сведения и метод выполнения работы:

Стробоскоп (от греч. τρόβος  — «кружение», «беспорядочное движение» и σκοπέω — «смотрю») — прибор, позволяющий быстро воспроизводить повторяющиеся яркие световые импульсы. Первоначально был игрушкой. Часто используется на вечеринках, дискотеках и концертах. Стробоскопом называется всякий прибор, дающий прерывистое освещение с короткими временами освещенности и одинаковыми промежутками времени между ними. Можно использовать прибор, в котором через равные промежутки времени создаются короткие импульсы тока, вызывающие яркие вспышки света в специальной лампе. Применяют как визуальный, так и фотографический метод. Фотографический метод позволяет фиксировать положение тела в моменты вспышек стробоскопа (при закрытом затворе фотоаппарата). Таким образом, на фотографии оказываются запечатленными положения одного и того же движущегося тела через равные промежутки времени. Если вдоль траектории движения расположена масштабная линейка, то по фотографии можно установить расстояния, которое проходило тело между двумя вспышками стробоскопа.

Стробоскопическое изображение отскакивающего мяча, снятое с частотой 25 кадров в секунду.

Ход работы:

Представлена стробоскопическая фотография свободно падающего шарика. Время между последовательными вспышками составляет 0,1 с. Начало масштабной шкалы совмещено с серединой шарика в начальном положении A. Почему на основании лишь одного стробоскопического снимка, не производя расчёт, можно утверждать, что исследуемое движение не было равномерным. Каков промежуток времени между положениями шарика A и B? C и E? B и D? Каково время движения от начального положения A до конечного положения E? При каком положении шарик имел координату 0,45 м? Определить ускорение свободного падения и сравнить его с табличным значением.

Представлена стробоскопическая фотография свободно падающего шарика. Время между последовательными вспышками составляет 0,1 с. Начало масштабной шкалы совмещено с серединой шарика в начальном положении A. Почему на основании лишь одного стробоскопического снимка, не производя расчёт, можно утверждать, что исследуемое движение не было равномерным. Каков промежуток времени между положениями шарика A и B? C и D? B и F? Каково время движения от начального положения A до конечного положения G? При каком положении шарик имел координату 0,784 м? Определить ускорение свободного падения и сравнить его с табличным значением.