Порядок выполнения работы. Цель работы ‑определить зависимость дальности полеты тела как функцию угла наклона, максимальную высоту траектории полета тела как функцию угла наклона

Лабораторная работа №19

ДВИЖЕНИЕ ПОД УГЛОМ К ГОРИЗОНТУ

Цель работы ‑ определить зависимость дальности полеты тела как функцию угла наклона, максимальную высоту траектории полета тела как функцию угла наклона и дальность полета тела как функцию начальной скорости.

Приборы и принадлежности

Баллистическая установка, шарик, метр, рулетка.

Краткая теория

Если движущееся тело массой m находится в постоянном гравитационном поле , система координат связана с телом (см. рис. 1) то уравнение движения запишется следующим образом:

где

с учетом начальных условий

мы получаем координаты как функции времени t:

Из этого, максимальная высота траектории h является как функция угла ϕ:

и максимальное расстояние s:

Порядок выполнения работы

Примерный вид установки показан на рис 2.

Баллистический пистолет имеет три фиксированных положения, что позволяет производить выстрел с тремя значениями начальной скорости. Начальную скорость шара можно определить в зависимости от максимальной высоты полета при вертикальном движении по формуле . Угол, под которым производится выстрел, выставляется при помощи регулировочных винтов.

Для проведения измерений установите баллистический пистолет под углом 10º, произведите выстрел, измерьте дальность и высоту полета шарика. Повторите опыт, изменяя угол на 10º. Данные занесите в таблицу, приблизительный вид которой показан на рис. 3.

Проведите сравнение между экспериментальными и теоретическими значениями высоты и дальности полета. Постройте экспериментальные графики зависимости высоты и дальности полета шарика от угла ϕ. Примерный вид графиков показан на рис. 3, 4, 5.