Неравномерное движение. Средняя скорость

Неравномерное движение. Лабораторная работа №4

При равномерном прямолинейном движении тело за равные промежутки времени проходит равные пути. В реальном движении скорость часто меняется: автобус разгоняется и тормозит, человек делает остановки, шарик на наклонной поверхности движется всё быстрее.

Средняя скорость

Для характеристики всего неравномерного движения используют среднюю скорость:

v_{ср}=rac{s_{общ}}{t_{общ}}.

В общий путь включают все пройденные участки, а в общее время — всё время от начала до конца наблюдения, включая остановки. Простое среднее двух скоростей обычно даёт неверный ответ, потому что на участках могло быть затрачено разное время.

Лабораторная работа №4. Изучение неравномерного движения

Цель: экспериментально определить среднюю скорость тела на всём пути и на отдельных участках.

Оборудование: желоб или безопасная дорожка, шарик либо тележка, линейка или рулетка, секундомер, метки.

1. Отметь начало, середину и конец пути. Измерь длины участков $s_1$ и $s_2$.
2. Отпусти тело без дополнительного толчка.
3. Измерь время прохождения первого участка $t_1$, второго участка $t_2$ и всего пути $t$.
4. Повтори опыт не менее трёх раз.
5. Вычисли $v_1=s_1/t_1$, $v_2=s_2/t_2$ и $v_{ср}=(s_1+s_2)/t$.
6. Сравни скорости участков и сделай вывод о характере движения.

В таблице запиши номер опыта, пути, времена и скорости с единицами. Один учащийся отпускает тело, другой работает с секундомером; роли затем можно поменять. Не лови быстро движущееся тело рукой перед лицом и не загромождай проход оборудованием.

Проверка результата

Средняя скорость всего пути должна находиться между характерными скоростями медленного и быстрого участков. Разброс повторных измерений объясняется реакцией наблюдателя, неточностью меток и неодинаковыми условиями запуска.

Проверь себя

1. Чем неравномерное движение отличается от равномерного?
2. Входит ли остановка в общее время?
3. Почему нельзя всегда усреднять скорости арифметически?
4. Зачем повторять опыт несколько раз?

Ответы и ориентиры

При неравномерном движении за равные времена проходят разные пути. Остановка входит в общее время наблюдения. Среднюю скорость находят по полному пути и полному времени. Повторения показывают разброс и помогают получить более надёжный результат. Вывод лабораторной работы должен сравнивать скорости участков по собственным данным.