Описание движения карандаша

Федотова Анна, 9в

Описание движения карандаша

Для проведения данной работы было выбрано шестигранное тело – карандаш, не заточенный с обоих концов.

Во время проведения опыта было выяснено, что карандаш движется по-разному: если сила трения не очень большая, то тело движется поступательно, т. е. скользит по наклонной плоскости; если сила трения достаточно большая, то карандаш движется поступательно и вращательно, т. е. катится по наклонной плоскости.

Рассмотрим оба случая:

1. тело (карандаш) скользит по наклонной плоскости:

На тело действуют силы: Fтрения (голубая стрелка на рисунке), N(фиолетовая стрелка на рисунке), Fтяжести(черная стрелка на рисунке), а вместе они составляют равнодействующую силу, под действием которой тело движется F(оранжевая стрелка на рисунке).

Были проведены возможные измерения:

a (угол при основании наклонной плоскости),°	S(длина наклонной плоскости),м	R(радиус сечения карандаша),м	t(время),с	t среднее, с
			1,15
15	0,22	0,004	1,17	1,15
			1,13

Таблица не читается?!

Опишем кинематические характеристики данного движения, предварительно определив центр масс:

Траектория – прямая линия

Путь – l=0,22 м

Перемещение (s) – численно равно пути, потому что движение прямолинейное.

Скорость (v) - s/t= 0,22/1,15=0,19 м/с

Ускорение (a) - v/t=0,19/1,15= 0,17 м/

2. тело(карандаш) катится по наклонной плоскости:

На тело действуют те же силы, что и в первом случае. Возможные измерения те же.

Опишем дополнительные кинематические характеристики вращательного движения:

Угол поворота (φ) – φ=55

Угловая скорость(ω) – ω=v/r=0,19/0,004=47,5

Угловое ускорение (ε) – ε=ω/t=47,5/1,15=41,3 (безразмерная величина?)

Факторы, влияющие на движение тела.

1. Наклонная плоскость может находиться под разным углом к горизонту. Существует угол, при котором тело начинает свое движение: α=15◦ (не вижу доказательства этому утверждению!).

При увеличении величины угла численно увеличиваются: Ускорение тела, скорость движения, угловая скорость и угловое ускорение.

Если увеличить угол до 20◦, то t=0,86 с, а путь остался неизменным s=l=0,22 м.

Vv = 0,26 м/с

Аa == 0,3 м/

ω == 6,5

ε == 7,56 (безразмерная величина?)

2. При увеличении силы сопротивления воздуха ускорение может меняться, но данное условие проверить не удалось, т. к. данная сила зависит от давления и влажности воздуха (неверное заключение!).

3. Так же на движение тела влияет сила трения. Это экспериментально было доказано в

предыдущей работе (???)_

Оценки: эксперимент – 3, теория – 2, погрешности – 2, выводы – 2, оформление – 2.

.