Лабораторна робота "Дослідження руху тіла кинутого під кутом до горизонту"

Про матеріал
Лабораторна робота з використанням віртуальної лабораторії на платформі PHET interactive simulations.
Перегляд файлу

Лабораторна робота № 3.

          Тема: дослідження руху тіла, кинутого під кутом до горизонту.

          Мета: вивчити залежність дальності польоту тіла від кута кидання.

          Обладнання:       ПК,       віртуальна       лабораторія       «Рух      снарядів»

(https://phet.colorado.edu/uk/simulations/projectile-motion).

Теоретичні відомості

Рух тіла, кинутого із швидкістю V0 під кутом до горизонту описується рівнянням.

X OX O cos(1) x OXt O cost(2)

 

Y OY gt O sin gt(3) y OYt (gt2)/2 O sint (gt2)/2.

де х – горизонтальна, а у – вертикальна складові швидкості. Траєкторія руху тіла парабола оскільки в найвищій точці (В) траєкторії у = 0, то рівняння (3) матиме вигляд 0 = O sin gt . Отже, час піднімання тіла до точки (В) становить:

t1 0 sin/ g

image 

підставивши значення t1 у рівняння (4) одержимо. Максимальну висоту тіла Н; H (02 sin2)/2g .

Якщо задана початкова швидкість 0, то максимальне значення буде 

при 900. Hmax H900 2 / 2g .

Через те, що в точці піднімання у = 0 рівняння (4) матиме вигляд:

O sint (gt2)/ 2 0

Звідси можна визначити час польоту тілаt2 :t2 (20 sin t)/ g .

Дальність польоту тіла дорівнює: l 0xt2 (20 sincos)/ g .

Оскільки t2=2t1, що не важко помітити, то найбільшої висоти тіло досягне коли x = l/2. Дальність польоту l залежить від добутку sincos при сталій швидкості 0 із збільшенням кута значення синуса  збільшується, а значення

косинуса зменшується. При значенні кута 450 добуток має  sin 450 cos450 image1 2

Очевидно повинна існувати така пара кутів 1і2, причому 1 2, при

2

imageяких далекості польоту будуть однакові: L1=L2. Оскільки L1 20 sin1cos1 ,а g

imageL2 202sin2 cos2 , то sin1cos1 sin2 cos2, g

що можливо, коли sin2 cos1isin1 cos2. Останні рівності правильні, коли 1 2 900

Справді, sin300 cos600,sin 450 cos450,sin 600 cos300,...

Отже,  L1=L2, якщо 1 900 2.

Хід роботи

1.                      Запустіть на ПК віртуальну лабораторію «Рух снарядів» та перейдіть на вкладку «Лабораторія».

image

2.                      Встановіть  вихідні параметри для проведення досліду: 1) початкова швидкість 15 м/с; 2) кут вильоту снаряду 25º.

 

image 

 

 

3.                      Проведіть дослід. Для цього: 1) виконайте постріл; 2) за допомогою функцій «Вимірювальні прилади» визначте дальність польоту снаряду. Отримані данні запишіть до таблиці.

image 

 

4.                      Повторіть дослід, встановивши інші кути пострілу: 35º, 45º, 55º, 65º.

Щоразу отримані данні занесіть до таблиці.

 

Кут вильоту снаряду

 

25º

35º

45º

55º

65º

 

Дальність польоту снаряду, ℓ, м

 

 

 

 

 

 

 

Аналіз результатів досліду

Уважно вивчивши таблицю результатів експеременту, сформулюйте висновок, у якому зазначте: як дальність польоту тіла, кинутого під кутом до горизонту, залежить від кута його кидання; у якому випадку дальність польоту є максимальною; чи узгоджуються отримані вами результати з розрахунковими?

 

 Висновок.

pdf
Пов’язані теми
Фізика, 10 клас, Розробки уроків
Додано
19 грудня 2023
Переглядів
439
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку