Исследовательская работа по теме: «Описание движения мяча»

МОУ «Лицей №43»

Исследовательская работа по теме:

«Описание движения мяча»

Выполнила:

Овсянкина Софья 9А класс

Проверил:

г. Саранск 2010 г

Цель работы:

Исследовать и описать движение шара, наполненного воздухом на поверхности и в глубине воды.

Описание объектов, используемых при опыте:

Вид мяча: Жёлтый, с красной полоской посередине. Радиус - 5 см. Материал - тонкая резина. Полый внутри, плотно заполненный воздухом. При деформации (нажатии пальцем) возвращается в первоначальное состояние мгновенно.

50 см

Вид ёмкости с водой: Алюминиевый таз, высота столба воды – 30 см. Ширина столба воды по нижнему краю - 30 см, по верхнему краю – 50 см.

 

Ход работы:

Проделаем несколько опытов, затем подробно опишем один из них (почему только один?):

1)  Возьмём шар и поместим его в ёмкость с водой.

F ар.

Шар не тонет и остаётся на поверхности благодаря равновесию 2-х сил: F ар. и F тяж.

2)  Приложим силу и опустим шар на дно. После чего резко его отпустим, и не будем препятствовать его движению.

Шар, под действием силы тяжести и силы прижатия опустился на дно, преодолев силу Архимеда. При этом уровень воды в тазе повысился на 4,5 см. Затем, после резкого изменения баланса сил в сторону силы Архимеда, путём исчезновения постороннего давления (сила прижатия), шар попытался вернуться в первоначальное положение. Он выпрыгнул из воды и из-за уменьшения силы Архимеда шар упал обратно на поверхность воды (неверный вывод), погрузился затем снова в воду, в этот момент

сила Архимеда становится больше, и поэтому шар снова всплывает и производит колебательные движения до тех пор, пока сила тяжести и сила Архимеда не уравновесят друг друга (неверный вывод). Затем, по прошествии 38 секунд, колебательные движения прекратились, и система полностью вернулась в первоначальное (?) положение, с поверхности воды исчезла рябь.

Опыты:

№ опыта	Глубина погружения(м)	Высота выпрыгивания мяча (м)	Средняя высота:	tвсплытия (с)	t среднее (с)
1	0,15	0,008	0,04	1:14	1:18
2	0,01	1:23
3	0,011	1:20
4	0,009	1:16
5	0,009	1:17
6	0,20	0,017	0,026	2:00	1:5
7	0,019	2:03
8	0,015	1:49
9	0,013	1:56
10	0,013	2:01
11	0,25	0,02	0,02	2:40	2:48
12	0,019	2:45
13	0,021	2:51
14	0,02	2:48
15	0,018	2:55
16	0,30	0,025	0,015	3:04	3:07
17	0,023	3:08
18	0,027	3:06
19	0,025	3:1
20	0,028	3:09
21	0,35	0,04	0,009	3:46	3:49
22	0,038	3:49
23	0,041	3:51
24		0,04		3:53
25	0,039	3:47

Расчеты:

а, (м/с2)= (Fарх-Fтяж)/m= (0,12-0,1)H/0,01кг=2Н/кг=2м/с2

Погрешности при расчете: инструментальная погрешность секундомера вместе с человеческим фактором (как определила?)=0:1 (что за число? (с)

Выводы по таблице:

Чем глубже мы погружаем шарик, тем больше он выпрыгивает из воды, скорость поднятия становится больше и на всплытие времени затрачивается больше (чем больше скорость, тем больше время движения?). Составим графики зависимости высоты выпрыгивания от глубины погружения по средним величинам:

На графике нужно показывать экспериментальные точки!

Чем ниже мы погружаем шар, тем с большей скоростью он двигается на поверхность, следовательно выталкивающая сила становится больше за счёт ускорения (путаешь причину и следствие!) и шар выталкивается на поверхность на большее расстояние.

Составим график зависимости времени всплытия от глубины погружения по средним величинам:

Чем глубже шар, тем больше времени тратится на преодоление расстояния.

Вывод:

В результате проделанной работы мы охарактеризовали и объяснили (???) поведение резинового мяча в воде. А так же было выяснено, что время всплытия, высота выпрыгивания прямолинейно (???) зависят от глубины погружения. Чем ниже погружаемый шар от поверхности, тем выше он выпрыгивает, и тем больше затрачивает времени на всплытие. Так же мы объяснили природу колебаний, они происходят из-за переменной доминантности (?) сил тяжести и Архимеда. Когда силы уравниваются, колебания прекращаются. Подробно описали один из опытов и составили таблицу полученных значений в результате экспериментов.

Оценки: эксперимент – 4, теория – 2, погрешности – 2, выводы – 3-, оформление – 3.