Изучение движения тела брошенного горизонтально
методическая разработка по физике

Тема: Изучение движения тела, брошенного горизонтально

Цель:        Научиться        определять        кинематические        параметры        движения        тела, брошенного горизонтально.

Оборудование: Наклонный желоб, небольшой шарик, линейка, секундомер, ящик с песком.

Теоретический материал:

Если тело бросить горизонтально с некоторой высоты, оно будет одновременно падать и двигаться вперед. Это значит, что оно будет менять положение относительно двух осей: ОХ и ОУ. Относительно оси ОХ тело будет двигаться равномерно и прямолинейно с постоянной скоростью, поскольку на него не действуют горизонтальные силы.  А относительно оси ОУ — равноускоренно  с постоянным ускорением свободного падения.

Траектория такого движения представляет собой параболу.

Графически движение горизонтально брошенного тела описывается следующим образом:

Минимальная скорость в течение всего времени движения равна начальной скорости: vmin = v0.

Максимальной скорости тело достигает в момент приземления. Поэтому максимальной скоростью тела в течение всего времени движения является его конечная скорость: vmax = v.

Время падения — время, в течение которого перемещалось тело до момента приземления.

Его можно выразить        через формулу высоты при равноускоренном прямолинейном движении:

h0 — высота, с которой тело бросили в горизонтальном направлении.

Дальность полета — перемещение тела относительно оси ОХ. Обозначается буквой l.

Ход работы:

1. Соберите установку, изображенную на рисунке. Нижний участок желоба должен быть горизонтальным, а расстояние h от нижнего края желоба до стола должно быть равным примерно 40 см.

2. Положите под желобом лист бумаги, придавив его книгой, чтобы он не сдвигался при проведении опытов. Отметьте на этом листе с помощью отвеса точку А, находящуюся на одной вертикали с нижним концом желоба.
3. Поместите в желоб шарик так, чтобы он касался зажима, и отпустите шарик без толчка. Измерьте время полета шарика с помощью секундомера. Заметьте место, куда попадает шарик, скатившись с желоба и пролетев по воздуху. Измерьте расстояние li, от точки А до места падения шарика.
4. Повторите опыт 5 раз.
5. Рассчитайте среднее время падения шарика:  tсреднее=(t1+t2+t3+t4+t5)/5
6. Рассчитайте время падения шарика по формуле: , где ɡ = 9,8 м/с2
7. Определите начальную скорость шарика для каждого из измеренных значений дальности полета: υ =  l / t среднее
8. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

Пример оформления отчета:

4. Формулы и вычисления:

Расстояние h от нижнего края желоба до стола =         м.

время          с,   расстояние          м.        

время          с,   расстояние          м.        

время          с,   расстояние          м.

время          с,   расстояние          м.        

время          с,   расстояние          м.

tсреднее=(t1+t2+t3+t4+t5)/5= _____________

Время падения шарика   t пад =   = __________

            Начальная скорость шарика:

υ1  =  l1  / t ср = _________

υ2=  l2 / t ср = _________

υ3  =  l3  / t ср = _________

υ4=  l4 / t ср = _________

υ5  =  l5  / t ср = _________

Контрольные вопросы:

1. Как будет двигаться тело, если его  бросить горизонтально с некоторой высоты?
2. Каким образом будет меняться положение тела относительно двух осей: ОХ и ОУ?
3. Какова траектория движения тела брошенного горизонтально?
4. В какой момент, тело, брошенное горизонтально, достигает максимальной скорости?
5. Дайте определение времени падения.
6. Дайте определение дальности полета.

Вывод о проделанной работе.