સ્કેલ પર વજન કરીને શરીરના વજનનું નિર્ધારણ. લેબોરેટરી કામ

3. સમય ગાળાના સરેરાશ મૂલ્યની ગણતરી કરો અને કોષ્ટકમાં દાખલ કરો<t> જેના માટે બોલ બનાવે છે એન= 10 ક્રાંતિ.

4. પરિભ્રમણ સમયગાળાના સરેરાશ મૂલ્યની ગણતરી કરો અને કોષ્ટકમાં દાખલ કરો<ટી> બોલ.

5. ફોર્મ્યુલા (4) નો ઉપયોગ કરીને, પ્રવેગક મોડ્યુલનું સરેરાશ મૂલ્ય નક્કી કરો અને કોષ્ટકમાં દાખલ કરો.

6. સૂત્રો (1) અને (2) નો ઉપયોગ કરીને, કોણીય અને રેખીય વેગ મોડ્યુલોનું સરેરાશ મૂલ્ય નક્કી કરો અને કોષ્ટકમાં દાખલ કરો.

7. સમય અંતરાલને માપવામાં ચોક્કસ રેન્ડમ ભૂલના મહત્તમ મૂલ્યની ગણતરી કરો t.

8. સમય અવધિની સંપૂર્ણ પદ્ધતિસરની ભૂલ નક્કી કરો t .

9. પ્રત્યક્ષ સમય માપનની સંપૂર્ણ ભૂલની ગણતરી કરો t .

10. સમય અંતરાલના સીધા માપનની સંબંધિત ભૂલની ગણતરી કરો.

11. અંતરાલ સ્વરૂપમાં સમયગાળાના સીધા માપનનું પરિણામ લખો.

સુરક્ષા પ્રશ્નોના જવાબ આપો

1. જ્યારે તે વર્તુળના કેન્દ્રની સાપેક્ષ એકસરખી રીતે ફરે છે ત્યારે બોલની રેખીય ગતિ કેવી રીતે બદલાશે?

રેખીય ગતિ દિશા અને તીવ્રતા (મોડ્યુલસ) દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. મોડ્યુલસ એ સતત જથ્થો છે, પરંતુ આવી હિલચાલ દરમિયાન દિશા બદલાઈ શકે છે.

2. ગુણોત્તર કેવી રીતે સાબિત કરવું વિ = ωઆર?

v = 1/T થી, ચક્રીય આવર્તન અને સમયગાળા વચ્ચેનો સંબંધ 2π = VT છે, જ્યાંથી V = 2πR. રેખીય વેગ અને કોણીય વેગ વચ્ચેનું જોડાણ 2πR = VT છે, તેથી V = 2πr/T. (R એ વર્ણવેલની ત્રિજ્યા છે, r એ અંકિતની ત્રિજ્યા છે)

3. પરિભ્રમણ સમયગાળો કેવી રીતે આધાર રાખે છે? ટીતેના રેખીય વેગના મોડ્યુલમાંથી બોલ?

સ્પીડ ઈન્ડિકેટર જેટલું ઊંચું હશે, પીરિયડ ઈન્ડિકેટર ઓછું હશે.

તારણો: શરીરના એકસમાન પરિભ્રમણ દરમિયાન પરિભ્રમણનો સમયગાળો, મોડ્યુલો, કેન્દ્રિય પ્રવેગક, કોણીય અને રેખીય વેગ નક્કી કરવાનું શીખ્યા અને શરીરની હિલચાલના સમયગાળાના પ્રત્યક્ષ માપની સંપૂર્ણ અને સંબંધિત ભૂલોની ગણતરી કરી.

સુપર કાર્ય

તેના સમાન પરિભ્રમણ દરમિયાન સામગ્રી બિંદુનું પ્રવેગ નક્કી કરો, જો Δ માટે હોય t= 1 સે તેણીએ પરિઘના 1/6 ભાગને આવરી લીધો, જેમાં રેખીય વેગનું મોડ્યુલસ હતું વિ= 10 m/s.

પરિઘ:

S = 10 ⋅ 1 = 10 મી
l = 10⋅ 6 = 60 મી

વર્તુળ ત્રિજ્યા:

r = l/2π
r = 6/2 ⋅ 3 = 10 મી

પ્રવેગ:

a = v 2/આર
a = 100 2/10 = 10 m/s2.

ભૌતિકશાસ્ત્રમાં લેબોરેટરી વર્ક નંબર 4, ગ્રેડ 9 (જવાબો) - વર્તુળમાં શરીરની ગતિનો અભ્યાસ

3. સમય ગાળાના સરેરાશ મૂલ્યની ગણતરી કરો અને કોષ્ટકમાં દાખલ કરો , જે દરમિયાન બોલ N = 10 ક્રાંતિ કરે છે.

4. પરિભ્રમણ સમયગાળાના સરેરાશ મૂલ્યની ગણતરી કરો અને કોષ્ટકમાં દાખલ કરો દડો.

5. ફોર્મ્યુલા (4) નો ઉપયોગ કરીને, પ્રવેગક મોડ્યુલનું સરેરાશ મૂલ્ય નક્કી કરો અને કોષ્ટકમાં દાખલ કરો.

6. સૂત્રો (1) અને (2) નો ઉપયોગ કરીને, કોણીય અને રેખીય વેગ મોડ્યુલોનું સરેરાશ મૂલ્ય નક્કી કરો અને કોષ્ટકમાં દાખલ કરો.

7. સમય અંતરાલ t માપવામાં સંપૂર્ણ રેન્ડમ ભૂલના મહત્તમ મૂલ્યની ગણતરી કરો.

8. સમયગાળો t ની સંપૂર્ણ પદ્ધતિસરની ભૂલ નક્કી કરો.

9. સમય અંતરાલ t ના સીધા માપનની સંપૂર્ણ ભૂલની ગણતરી કરો.

10. સમય અંતરાલના સીધા માપનની સંબંધિત ભૂલની ગણતરી કરો.

11. અંતરાલ સ્વરૂપમાં સમયગાળાના સીધા માપનનું પરિણામ લખો.

સુરક્ષા પ્રશ્નોના જવાબ આપો

1. જ્યારે તે વર્તુળના કેન્દ્રની સાપેક્ષ એકસરખી રીતે ફરે છે ત્યારે બોલની રેખીય ગતિ કેવી રીતે બદલાશે?

રેખીય ગતિ દિશા અને તીવ્રતા (મોડ્યુલસ) દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. મોડ્યુલસ એ સતત જથ્થો છે, પરંતુ આવી હિલચાલ દરમિયાન દિશા બદલાઈ શકે છે.

2. સંબંધ v = ωR કેવી રીતે સાબિત કરવો?

v = 1/T થી, ચક્રીય આવર્તન અને સમયગાળા વચ્ચેનો સંબંધ 2π = VT છે, જ્યાંથી V = 2πR. રેખીય વેગ અને કોણીય વેગ વચ્ચેનું જોડાણ 2πR = VT છે, તેથી V = 2πr/T. (આર - વર્ણવેલ ત્રિજ્યા, આર - અંકિતની ત્રિજ્યા)

3. બોલનો પરિભ્રમણ સમયગાળો T તેના રેખીય વેગની તીવ્રતા પર કેવી રીતે આધાર રાખે છે?

સ્પીડ ઈન્ડિકેટર જેટલું ઊંચું હશે, પીરિયડ ઈન્ડિકેટર ઓછું હશે.

નિષ્કર્ષ: મેં શરીરના એકસમાન પરિભ્રમણ દરમિયાન પરિભ્રમણનો સમયગાળો, મોડ્યુલો, કેન્દ્રિય પ્રવેગક, કોણીય અને રેખીય વેગ નક્કી કરવાનું શીખ્યા અને શરીરની હિલચાલના સમયગાળાના પ્રત્યક્ષ માપનની સંપૂર્ણ અને સંબંધિત ભૂલોની ગણતરી કરી.

સુપર કાર્ય

એક સમાન પરિભ્રમણ દરમિયાન સામગ્રીના બિંદુનું પ્રવેગ નક્કી કરો, જો Δt = 1 s માં તે પરિઘનો 1/6 આવરી લે છે, જેમાં રેખીય વેગ મોડ્યુલસ v = 10 m/s હોય છે.

પરિઘ:

S = 10 ⋅ 1 = 10 મી
l = 10⋅ 6 = 60 મી

વર્તુળ ત્રિજ્યા:

r = l/2π
r = 6/2 ⋅ 3 = 10 મી

પ્રવેગ:

a = v 2 /r
a = 100 2 /10 = 10 m/s 2.

આપણે પાઠ્યપુસ્તક (pp. 15-16) પરથી જાણીએ છીએ કે વર્તુળમાં એકસમાન ગતિ સાથે, કણની ગતિ તીવ્રતામાં બદલાતી નથી. વાસ્તવમાં, ભૌતિક દૃષ્ટિકોણથી, આ ચળવળને વેગ મળે છે, કારણ કે સમય સાથે ગતિની દિશા સતત બદલાતી રહે છે. આ કિસ્સામાં, દરેક બિંદુ પરની ગતિ વ્યવહારીક રીતે સ્પર્શક સાથે નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે (પાન 16 પર પાઠ્યપુસ્તકમાં ચિત્ર 9). આ કિસ્સામાં, પ્રવેગક વેગની દિશામાં પરિવર્તનની ગતિને દર્શાવે છે. તે હંમેશા વર્તુળના કેન્દ્ર તરફ નિર્દેશિત થાય છે જેની સાથે કણ આગળ વધે છે. આ કારણોસર, તેને સામાન્ય રીતે સેન્ટ્રીપેટલ પ્રવેગક કહેવામાં આવે છે.

આ પ્રવેગકની ગણતરી સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે:

વર્તુળમાં શરીરની હિલચાલની ગતિ એકમ સમય દીઠ કરવામાં આવતી સંપૂર્ણ ક્રાંતિની સંખ્યા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ સંખ્યાને પરિભ્રમણ ગતિ કહેવામાં આવે છે. જો શરીર પ્રતિ સેકન્ડમાં v ક્રાંતિ કરે છે, તો એક ક્રાંતિ પૂર્ણ કરવામાં જે સમય લાગે છે તે છે

સેકન્ડ આ સમયને પરિભ્રમણ અવધિ કહેવામાં આવે છે

વર્તુળમાં શરીરની હિલચાલની ગતિની ગણતરી કરવા માટે, તમારે એક ક્રાંતિમાં શરીર દ્વારા પસાર કરાયેલા માર્ગની જરૂર છે (તે લંબાઈ જેટલી છે

વર્તુળ) સમયગાળા દ્વારા વિભાજિત:

આ કામમાં અમે

અમે થ્રેડ પર લટકાવેલા અને વર્તુળમાં ફરતા બોલની હિલચાલનું અવલોકન કરીશું.

થઈ રહેલા કામનું ઉદાહરણ.

પાછળ 9મા ધોરણ(I.K.Kikoin, A.K.Kikoin, 1999),
કાર્ય №5
પ્રકરણ માટે " લેબોરેટરી વર્ક્સ ».

કાર્યનો હેતુ: એ સુનિશ્ચિત કરવા માટે કે જ્યારે શરીર અનેક દળોની ક્રિયા હેઠળ વર્તુળમાં ફરે છે, ત્યારે તેનું પરિણામ શરીરના સમૂહ અને પ્રવેગકના ઉત્પાદનની બરાબર છે: F = ma. આ માટે, શંક્વાકાર લોલકનો ઉપયોગ થાય છે (ફિગ. 178, એ).

થ્રેડ સાથે જોડાયેલા શરીર પર (કામમાં આનો ભાર છે

મિકેનિક્સમાં સેટ કરો) ગુરુત્વાકર્ષણ બળ F 1 અને સ્થિતિસ્થાપક બળ F 2 અધિનિયમ. તેમના પરિણામ સમાન છે

ફોર્સ F લોડને કેન્દ્રિય પ્રવેગકતા આપે છે

(r એ વર્તુળની ત્રિજ્યા છે જેની સાથે ભાર ખસે છે, T એ તેની ક્રાંતિનો સમયગાળો છે).

સમયગાળો શોધવા માટે, ક્રાંતિની ચોક્કસ સંખ્યા N નો સમય t માપવા માટે અનુકૂળ છે. પછી T =

F 1 અને F 2 દળોના પરિણામી F ના મોડ્યુલસને આકૃતિ 178, b માં બતાવ્યા પ્રમાણે ડાયનેમોમીટરના કંટ્રોલ સ્પ્રિંગના સ્થિતિસ્થાપક બળ F સાથે વળતર આપીને માપી શકાય છે.

ન્યુટનના બીજા નિયમ મુજબ,

માં અવેજી જ્યારે

આ પ્રાયોગિક રીતે મેળવેલા મૂલ્યોની સમાનતા છે F ynp , m અને a તે બહાર આવી શકે છે કે આ સમાનતાની ડાબી બાજુ એકતાથી અલગ છે. આ અમને પ્રયોગની ભૂલનો અંદાજ કાઢવા દે છે.

માપવાના સાધનો: 1) મિલીમીટર વિભાગો સાથે શાસક; 2) બીજા હાથ સાથે ઘડિયાળ; 3) ડાયનેમોમીટર.

સામગ્રી: 1) કપલિંગ અને રિંગ સાથે ત્રપાઈ; 2) મજબૂત થ્રેડ; 3) 15 સે.મી.ની ત્રિજ્યા સાથે દોરેલા વર્તુળ સાથે કાગળની શીટ; 4) મિકેનિક્સ સમૂહમાંથી વજન.

વર્ક ઓર્ડર

1. લગભગ 45 સે.મી. લાંબો દોરો બાંધો અને તેને ત્રપાઈની વીંટીથી લટકાવો.

2. વિદ્યાર્થીઓમાંથી એક બે આંગળીઓ વડે સસ્પેન્શનના બિંદુ પર થ્રેડને પકડે છે અને લોલકને ફેરવે છે.

3. બીજા વિદ્યાર્થી માટે, વર્તુળની ત્રિજ્યા r માપવા માટે ટેપનો ઉપયોગ કરો કે જેની સાથે ભાર ખસે છે. (તમે કાગળ પર અગાઉથી એક વર્તુળ દોરી શકો છો અને આ વર્તુળ સાથે લોલકને ગતિમાં સેટ કરી શકો છો.)

4. બીજા હાથ વડે ઘડિયાળનો ઉપયોગ કરીને લોલકની ક્રાંતિનો સમયગાળો T નક્કી કરો.

આ કરવા માટે, વિદ્યાર્થી, લોલકને ફેરવતા, તેની ક્રાંતિ સાથે, મોટેથી કહે છે: શૂન્ય, શૂન્ય, વગેરે. બીજા વિદ્યાર્થીએ તેના હાથમાં ઘડિયાળ સાથે, ગણતરી શરૂ કરવા માટે બીજા હાથમાં અનુકૂળ ક્ષણ પકડી લીધી, કહે છે: "શૂન્ય", જે પછી પ્રથમ વિદ્યાર્થી મોટેથી ક્રાંતિની સંખ્યા ગણે છે. 30-40 ક્રાંતિની ગણતરી કર્યા પછી, સમય અંતરાલ ટી રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે. પ્રયોગ પાંચ વખત પુનરાવર્તિત થાય છે.

5. સૂત્ર (1) નો ઉપયોગ કરીને સરેરાશ પ્રવેગક મૂલ્યની ગણતરી કરો, તે ધ્યાનમાં લેતા કે 0.015 કરતાં વધુની સંબંધિત ભૂલ સાથે આપણે π 2 = 10 ધારી શકીએ છીએ.

6. પરિણામી F ના મોડ્યુલસને માપો, તેને ડાયનામોમીટર સ્પ્રિંગના સ્થિતિસ્થાપક બળ સાથે સંતુલિત કરો (ફિગ. 178, b જુઓ).

7. કોષ્ટકમાં માપન પરિણામો દાખલ કરો:

8. વલણની સરખામણી કરો

એકતા સાથે અને પ્રાયોગિક ચકાસણીમાં ભૂલ વિશે નિષ્કર્ષ દોરો કે કેન્દ્રિય પ્રવેગક શરીરને પ્રદાન કરે છે તે તેના પર કાર્ય કરતા દળોનો વેક્ટર સરવાળો છે.

મિકેનિક્સ સેટમાંથી લોડ, ટોચના બિંદુ પર નિશ્ચિત થ્રેડ પર સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે, બે દળોની ક્રિયા હેઠળ ત્રિજ્યા r ના વર્તુળ સાથે આડી પ્લેનમાં ખસે છે:

ગુરુત્વાકર્ષણ

અને સ્થિતિસ્થાપક બળ એન.

આ બે દળોનું પરિણામ F વર્તુળના કેન્દ્ર તરફ આડા દિશામાન થાય છે અને ભારને કેન્દ્રિય પ્રવેગકતા આપે છે.

T એ વર્તુળમાં લોડના પરિભ્રમણનો સમયગાળો છે. તે સમયની ગણતરી કરીને ગણતરી કરી શકાય છે જે દરમિયાન લોડ ચોક્કસ સંખ્યામાં સંપૂર્ણ ક્રાંતિ કરે છે

ચાલો સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કેન્દ્રિય પ્રવેગકની ગણતરી કરીએ

હવે, જો તમે ડાયનેમોમીટર લો અને તેને લોડ સાથે જોડી દો, આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, તમે બળ F (દળો mg અને Nનું પરિણામ) નક્કી કરી શકો છો.

જો લોડને વર્ટિકલમાંથી અંતર r દ્વારા વિચલિત કરવામાં આવે છે, જેમ કે વર્તુળમાં ફરતી વખતે, તો બળ F એ તે બળની બરાબર છે કે જેના કારણે લોડને વર્તુળમાં ખસેડવામાં આવ્યો હતો. અમને પ્રત્યક્ષ માપન દ્વારા મેળવેલા બળ F ના મૂલ્ય અને પરોક્ષ માપના પરિણામોમાંથી ગણવામાં આવેલ બળ ma ની તુલના કરવાની તક મળે છે અને

વલણની તુલના કરો

એક સાથે. વર્તુળની ત્રિજ્યા કે જેની સાથે હવાના પ્રતિકારના પ્રભાવને કારણે ભાર વધુ ધીમેથી બદલાય છે અને આ ફેરફાર માપ પર સહેજ અસર કરે છે તે માટે, તેને નાનું (લગભગ 0.05 ~ 0.1 મીટર) પસંદ કરવું જોઈએ.

કાર્ય પૂર્ણ કરી રહ્યા છીએ

ગણતરીઓ

ભૂલ અંદાજ. માપન ચોકસાઈ: શાસક -

સ્ટોપવોચ

ડાયનેમોમીટર

ચાલો સમયગાળો નક્કી કરવામાં ભૂલની ગણતરી કરીએ (ધારી લઈએ કે સંખ્યા n બરાબર નિર્ધારિત છે):

અમે પ્રવેગક નક્કી કરવામાં ભૂલની ગણતરી આ રીતે કરીએ છીએ:

નિર્ધારણ ભૂલ મા

(7%), એટલે કે

બીજી બાજુ, અમે નીચેની ભૂલ સાથે બળ F માપ્યું:

આ માપન ભૂલ, અલબત્ત, ખૂબ મોટી છે. આવી ભૂલો સાથેના માપન માત્ર રફ અંદાજ માટે જ યોગ્ય છે. આ દર્શાવે છે કે વિચલન ગુણોત્તર

અમે ઉપયોગ કરેલ માપન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરતી વખતે એકમાંથી એક નોંધપાત્ર હોઈ શકે છે *.

1 * તેથી જો આ લેબ સામેલ હોય તો તમારે શરમાવું જોઈએ નહીં

એકતાથી અલગ હશે. ફક્ત માપનની બધી ભૂલોનું કાળજીપૂર્વક મૂલ્યાંકન કરો અને યોગ્ય નિષ્કર્ષ દોરો.