Transcript Document

ЗЕРТХАНАЛЫҚ
ЖҰМЫС
Тақырыбы: ”Өлі
тұзақ”
бойымен қозғалған
дененің үдеуін
анықтау
I нүсқа
“Өлі
тұзақтың” ең төменгі А
нүктесіндегі дененің
үдеуін анықтау.
Құрал-жабдықтар: Радиусы R
“өлі тұзақ”, массасы m
дене (шар), науа.
Жұмыстың мақсаты:
Жұмыстың орындалу барысы
1. Мына суретте көрсетілгендей етіп “өлі
тұзақты” орнатамыз.
H
y
R

FA  ?
A

mg
2. “Өлі тұзақтың” радиусын (R) өлшеп
табамыз. R=0,1 м
3. Науаның жоғарғы ұшының қандай
биіктікте (H) орналасқандығын өлшеп
табамыз. H=0,3 м
4. Массасы m шарға А нүктесінде әсер
ететін күштер Ньютонның 2-заңы
бойынша:



m g  FA  m a
У өсіне проекциясы:  mg  F A  ma ц
Бұдан: a ц 
F A  mg
(2)
m
FA күшті анықтау үшін (1)-теңдеуді
мынадай етіп түрлендіруге болады:
 mg  F A 
Бұдан:
F A  mg 
m
2
2
(3)
m
2
2
(1)
Энергияның сақталу заңы бойынша массасы m шардың H биіктіктен
түскен кездегі потенциалдық энергиясы толығымен кинетикалық
энергияға айналады:
mgH

m
2
2
Бұдан:
m
2
 2 mgH
(4)-ті (3)-ке қойсақ:
(4)
F A  mg 
2 mgH
(5)
R
(5) формуладағы Н пен R-дің өлшенген мәндерін қойып есептесек.
F A  mg 
2 mg  0 ,3
0 ,1
 mg  6 mg  7 mg
(6)
(6)-ні (2)-ге қойсақ:
ац 
7 mg  mg
m
а ц  6 g  6  9 ,8  59
а ц  59
м
с
2

6 mg
m
м
с
2
 6g
II нүсқа
“Өлі
тұзақтың” С нүктесіндегі
дененің үдеуін анықтау.
Құрал-жабдықтар: Радиусы R
“өлі тұзақ”, массасы m
шар, науа.
Жұмыстың мақсаты:
Жұмыстың орындалу барысы
1. Мына суретте көрсетілгендей етіп “өлі тұзақты”
орнатамыз.
R
H

FС  ?
C

mg
h=R
2. R мен H-тың I нұсқадағы мәндерін
сақтаймыз.
3. Массасы шарға С нүктесінде әсер ететін
күштер Ньютонның 2-заңы бойынша:



FС  m g  m a ц
Х өсіне проекциясы: FС  ma ц
Бұдан: a ц 
FС
m
(2)
(1)
FC анықтау үшін (1)-ді былай түрлендіреміз:
FC

m 2
R
(3)
Суретті пайдаланып энергияның сақталу заңын
жазамыз:
2
m
(4)
mgH 
 mgh
2
Бұдан: m   2 mgH  2 mgh ;
2
h=R екендігін ескерсек:
m   2 mgH  2 mgh  2 mg ( H  h );
2
m   2 mg ( H  h )
2
(5)-ті (3)-ке қойсақ:
FC 
2 mg ( H  h )
(5)
(6)
R
(6)-формулаға H пен R-дің мәндерін қойып
есептесек:
FC 
2 mg ( 0 ,3  0 ,1)
0 ,1

2 mg ( 0 , 2 )
0 ,1
 4 mg
FC
(7)-ні (2)-ге қойсақ:
ац
ац


4 mg
4 mg
m
(7)
 4g
 4 g  4  9 , 8  39
ац
 39
м
с
2
м
с
2
III нүсқа
“Өлі
тұзақтың” D нүктесіндегі
дененің үдеуін анықтау.
Құрал-жабдықтар: Радиусы R
“өлі тұзақ”, массасы m
шар, науа.
Жұмыстың мақсаты:
Жұмыстың орындалу барысы
1. Мына суретте көрсетілгендей етіп “өлі тұзақты”
орнатамыз.
D
H

FD  ?

mg
h=2R
R
y
2. R мен H-тың I нұсқадағы мәндерін
сақтаймыз.
3. Массасы шарға С нүктесінде әсер ететін
күштер Ньютонның 2-заңы бойынша:



FС  m g  m a ц
Х өсіне проекциясы:
Бұдан:
ац

F D  mg
m
mg  F D
(2)

m ац
(1)
FDкүшті анықтау үшін (1) теңдеуді
былайшы түрлендіреміз:
mg  F D 
m
2
R
FD 
m
2
 mg
(3)
R
Суретті пайдаланып энергияның сақталу
заңын жазамыз:
mgH

m
2
 mgh
2
h  2R
ескерсек:
m
2
 2 mgH  4 mgR
m
2
 2 mg ( H  2 R )
(4)ті (3)ке қойсақ:
FD 
2 mg ( H  2 R )
R
 mg
(5)
(5)-формулаға Н пен R–дің мәндерін
қойып есептесек:
F D  mg
(6)
mg  mg
2 mg
(6)-ні (2)ге қойсақ:
aц 

 2g
m
m
a ц  2 g  19 , 6
м
с
2
 20
м
с
2
Қорытынды: “Өлі тұзақ” бойымен қозғалған дененің үдеуі
“өлі тұзақтың” қай нүктесінде ең аз және қай нүктесінде ең
көп болады.