Движения листа картона

ДВИЖЕНИЯ ЛИСТА КАРТОНА

Цель работы: пронаблюдать за падением картонного листа прямоугольной формы 210 х 297 мм (А4) и сделать вывод.

Оборудование: Лист картона А4; секундомер; измерительная рулетка; линейка.

Ход работы.

Таблица: погрешность измерений и цена деления.

	Оборудование
Линейка, мм	Рулетка, мм	Транспортир, градусы	Секундомер, с
Цена деления (с)	1	5	1	0,01
Абсолютная погрешность (А)	0,5	2,5	0,5	0,005

 

c

 

a

 

b

Рис 1

Лист картона :

a=0,197 м

b=0,281 м

c= 0,0003 м

На падающий картонный лист действуют две силы: сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Следовательно, картонный лист движется равноускоренно. Исходя из этого и того, что движение равноускоренное (???), я мог найти среднюю скорость листа. Скорость (v) находится по формуле:

Проекция перемещения на ось x -

Т. к. начальная скорость равна 0, то упростим формулу до , отсюда можно выразить ускорение (a) - .

Из формулы выразим конечную скорость листа.

Опыт 1

В первом опыте я поднял лист картона на вытянутых руках над головой на высоту h=1,5 см, держа его горизонтально (т. е. a=0˚ (рис. 2)). Падение – ровно с небольшим отклонением в конце движения.

 

Рис 2

\

№ п/п	h, м	t, с	tср, с	v, м/с	vср, м/с	ax, м/с2	ax ср, м/с2	vx, м/с	vx ср, м/с
1	1,5	0,69	0,69	2,17	2,16	6,30	6,26	4,35	4,33
2	1,5	0,66	2,27	6,89	4,55
3	1,5	0,68	2,20	6,49	4,41
4	1,5	0,75	2,00	5,33	4,00
5	1,5	0,69	2,17	6,30	4,35

Опыт №2

№ п/п	h, м	t, с	tср, с	v, м/с	vср, м/с	ax, м/с2	axср, м/с2	vx, м/с	vx ср, м/с
1	1,5	0,50	0,54	3,00	2,80	12,00	10,52	6,00	5,60
2	1,5	0,51	2,94	11,53	5,88
3	1,5	0,58	2,59	8,92	5,17
4	1,5	0,51	2,94	11,53	5,88
5	1,5	0,59	2,54	8,62	5,09

рис.2

Исходное положение тела – его меньшая сторона параллельна полу, а плоскость перпендикулярна ему. Лист двигался вниз, затем на расстоянии 0,4 м от пола, затем начал планировать в сторону от меня (см рис.3)

 

Опыт №3

№ опыта	h, м	t, с	tср, с	v, м/с	vср, м/с	ax, м/с2	ax ср, м/с2	vx, м/с	vx ср, м/с
1	1,5	0,68	0,67	2,21	2,29	6,49	7,03	4,41	4,59
2	1,5	0,66	2,27	6,89	4,55
3	1,5	0,66	2,27	6,89	4,55
4	1,5	0,67	2,24	6,83	4,53
5	1,5	0,61	2,46	8,06	4,92

Исходное положение тела - плоскость листа под углом 30° к полу. Лист двигался с колебаниями – при начале движения правая грань была выше, затем, по движению, левая выше и т. д.( см рис.4)

 

Рис 4

Опыт 4

№ опыта	h, м	t, с	tср, с	v, м/с	vср, м/с	ax, м/с2	ax ср, м/с2	vx, м/с	vx ср, м/с
1	1,5	0,49	0,50	3,06	3,00	12,49	12,00	6,12	6,00
2	1,5	0,50	3,00	12,00	6,00
3	1,5	0,51	2,94	11,53	5,88
4	1,5	0,50	3,00	12,00	6,00
5	1,5	0,50	3,00	12,00	6,00

Исходное положение тела – его большая сторона параллельна полу, а плоскость перпендикулярна ему. Лист Падал вниз, затем, ближе к полу, сделал разворот на 360 градусов вокруг своей оси (см. рис. 5).

 

Опыт 5

№ опыта	h, м	t, с	tср, с	v, м/с	vср, м/с	ax, м/с2	ax ср, м/с2	vx, м/с	vx ср, м/с
1	1,5	0,58	0,57	2,59	2,63	8,92	9,20	5,17	5,25
2	1,5	0,59	2,54	8,62	5,09
3	1,5	0,59	2,54	8,62	5,09
4	1,5	0,55	2,73	9,92	5,46
5	1,5	0,55	2,73	9,92	5,46

Исходное положение тела – его плоскость перпендикулярна полу, большая сторона под углом к горизонту. Лист падал вниз, ближе к полу совершил разворот вокруг оси z (см. рис. 6).

Рис 6

На движение описанное в опытах может влиять дефекты листа картона, сквозняки. На измерения человеческий фактор.

Вывод: в ходе работы я пронаблюдал за падением картонного листа, из разных положений. Описал эти падения, составил таблицы с их характеристиками.

Эксперимент неплохой, теории нет.

Оценки: эксперимент – 4, теория – 3-.

b

a

b