Лабораторная 5. Изучение движения тела, брошенного горизонтально

5. Измерьте во всех пяти опытах высоту падения и дальность полёта шарика. Данные занесите в таблицу.

Опыт $h$ $l$ $v$
$1$ $0.33$ м $0.195$ м  
$2$ $0.32$ м $0.198$ м  
$3$ $0.325$ м $0.205$ м  
$4$ $0.33$ м $0.21$ м  
$5$ $0.32$ м $0.22$ м  
Ср. $0.325$ м $0.206$ м $0.8$

7. Рассчитайте абсолютную и относительную погрешности прямого измерения дальности полёта шарика. Результат измерений запишите в интервальной форме.

$\Delta l=\Delta l_{пр}=0.0005 м + 0.001 м = 0.0015 м;$

$ε_t=\dfrac{\Delta l}{\langle l\rangle}·100\%=\dfrac{0.0015}{0.206}·100\%=0.73\%.$

8. Ответьте на контрольные вопросы

1. Почему траектория движения тела, брошенного горизонтально, является половина параболы? Приведите доказательства.

Скорость тела, брошенного горизонтально, по оси $x$ не изменяется, а по оси $y$ увеличивается за счёт действия на тело силы $g$ (ускорение свободного падения).

$x=vt;$ $t=\dfrac xv;$ $y=\dfrac{gt}{2};$ $y=\dfrac{g\left(\frac{x}{v}\right)^2}{2}=\dfrac{gx^2}{2v^2}.$

Зависимость выглядит так: $y=ax^2.$

2. Как направлен вектор скорости в различных точках траектории движения тела, брошенного горизонтально?

Вектор тела, брошенного горизонтально, направлен по касательной.

3. Является ли движение тела, брошенного горизонтально, равноускоренным? Почему?

Является. Путь шарика, брошенного горизонтально, является криволинейным и равноускоренным, т. к. для этого пути характерны два независимых направления: горизонтальное и направление свободного падения $g$, которое оказывает постоянное действие на тело.

Выводы: научился вычислять модуль начальной скорости тела, брошенного в горизонтальном направлении и находящегося по действием сил тяжести.

9. Суперзадание

Используя результаты работы, определите конечную скорость движения шарика (перед сопротивлением его с листом бумаги). Какой угол с поверхностью листа образует эта скорость?

Дано: Решение:
$H=0.325 м$
$v_0=0.8 м/с$

$v=\sqrt{v^2_x+v^2_y}=$\sqrt{v^2_0+4H^2g^2} =$

$=\sqrt{\left(0.8\right)^2+4(0.325)^2·(9.2)^2}=$

$=36.4$ м/с;

$cos{\alpha}=\dfrac{v_0}{v}=\dfrac{0.8}{36.4}=29.12.$

$\alpha - ?$ $v-?$

Ответ: $36.4 м/с, \cos{\alpha}=29.12$