Лабораторная работа с помощью вычислительного прибора «СЛХ» цифровой лаборатории Паско «Относительное движение. Системы отсчета»

Сарбалиев Серик Букембаевич

Чиликская средняя Чиликская средняя общеобразовательная школа имени Л.Клышева,

лабораторная работа по физике,

Республика Казахстан, Западно- Казахстанская область, Шынгырлауский район, п.Шынгырлау

Оборудование: PASPORT Xplorer GLX, датчик Движения PASPORT, 1.2 m PASCO направляющая дорожка, GO тележка, переходник для установки датчиков на тележкy, карточка (жесткая бумага или тонкий картон), прим. 10 см x 15 см

Когда у неподвижных людей спрашивают, как быстро они движутся, они могут ответить, что они вовсе не движутся и поэтому не обладают скоростью.

Правильно ли это? Не всегда! Это зависит от того, с чем они сравнивают свою скорость. В физике мы это называем относительной скоростью.

Например, человек, неподвижно стоящий на Земле, обладает нулевой скоростью относительно Земли. Но относительно звезд его скорость достаточно велика.

Большинство людей находят относительную скорость относительно сложной концепцией. Поэтому в этой лабораторной работе мы будем работать только с одномерными задачами.

Использование датчикa движения, для исследования движения тележек, когда они движутся относительно друг друга. Использование Xplorer GLX для записи и построения графика движения.

Включите GLX (). Откройте файл установки GLX с надписью «относительное движение» (посмотрите Приложение в конце этого задания). В файле есть график скорости (м/с) в зависимости от времени (с), а запись данных для Датчика движения установлена на 20 Гц (20 измерений в секунду).

Подключите Датчик движения к одному из входов датчика на верхней панели GLX. Передвиньте переключатель диапазона в верхней части Датчика движения в «ближнюю» (тележка) позицию.

Установите и настройте направляющую дорожку. Поставьте ee так, чтобы тележка, стоящая на ней, не катилась ни в одну из сторон.

Прикрепите Датчик движения к тележке PASCO, используя Переходник для установки датчиков на тележкy. Поставьте эту тележку вместе с Датчиком движения в конце направляющей дорожки.

Прим.: Эта тележка представляет ‘вас’.

Поставьте карточку (сделанную из плотной бумаги или картона) в вспомогательное гнездо второй тележки PASCO. Надавите на карточку, чтобы она стояла вертикально.

Поставьте эту тележку на другой конец трека.

Прим.: Эта тележка представляет ‘объект в движении’.

Прим.: Этот эксперимент будет легче, если один человек отвечает за тележки, а второй работает с Xplorer GXL.

Нажмите Старт () на GLX, чтобы измерить сигнал от Датчика движения.

Мягко толкните тележку ‘объект в движении’, чтобы она двигалась навстречу неподвижной тележке (‘вы’).

Вновь нажмите Старт, чтобы остановить запись данных когда движущаяся тележка будет находиться на расстоянии 15 см от неподвижной.

Посмотрите на данные, на графике Скорость-Время.

В окне графиков нажмите F3 (), чтобы открыть меню Инструменты. Выберите ‘инструмент ‘Прицел’ и нажмите ‘Активировать’.

Используйте ‘инструмент ‘Прицел’ на графике, чтобы определить максимальную скорость ‘объекта’ относительно ‘вас’. Запишите это значение в разделе «Отчет по лабораторной работе».

Что говорит вам о движении знак «минус»?

Установите две тележки, как и ранее, на противоположных концах трека. Oдин человек должен поддерживает кабель Датчика движения, чтобы он не терся о направляющую дорожку или стол при движении тележки.

Нажмите Старт, чтобы начать запись данных. Сначала, мягко толкните тележку ‘объекта’, а затем мягко толкните ‘вашу’ тележку, чтобы они двигались навстречу друг другу.

Вновь нажмите Старт, чтобы остановить запись данных когда тележки будут находиться на расстоянии 15 см друг от друга.

Используйте ‘Специальный Инструмент’ на графике, чтобы определить относительную скорость двух тележек. Запишите это значение в своем отчете.

Насколько быстро движется ‘ваша’ тележка относительно земли? Как вы определили это значение?

Установите две тележки так, чтобы тележка ‘объект’ была на одном конце направляющей дорожки, а тележка ‘вы’ в середине направляющей дорожки. Oдин человек должен поддерживает кабель Датчика движения, чтобы он не терся о направляющую дорожку или стол при движении тележки.

Нажмите ‘Старт’, чтобы начать запись данных. Сначала, мягко толкните тележку ‘объект’ навстречу тележке ‘вы’, а затем мягко толкните тележку ‘вы’ к противоположному концу направляющей дорожки (от тележки ‘объект’).

Нажмите Старт, чтобы остановить запись данных до того, как тележка ‘вы’ достигнет конца направляющей дорожки.

Используйте ‘Специальный инструмент’ на графике, чтобы определить скорость тележки ‘объект’ относительно тележки ‘вы’. Запишите это значение в разделе для лабораторных работ.

Насколько быстро движется тележка ‘вы’ относительно земли? Как вы определили это значение?

Отчет по лабораторной работе

Сделайте эскиз вашего графика скорости в зависимости от времени для движения тележек. Включите надписи и единицы измерения на осях графика.

Что говорит о движении знак «минус»?

Насколько быстро тележка ‘вы’ движется относительно земли? Как вы определили это значение?

Насколько быстро тележка ‘вы’ движется относительно земли? Как вы определили это значение?

Выводы

Если вы неподвижный наблюдатель, что вы можете сказать об относительной скорости объекта, движущегося навстречу вам?

Если вы наблюдатель, движущийся навстречу объекту, который также движется навстречу вам, что вы можете сказать об относительной скорости объекта, движущегося навстречу вам?

Если вы наблюдатель, движущийся в том же направлении, что и движущийся объект, что вы можете сказать об относительной скорости объекта? Будет ли разница, если вы будете впереди или позади объекта?

Что вы заметили в знаках скорости относительно датчика движения?