MIŞCAREA RECTILINIE UNIFORM ACCELERATĂ

Tema lucrării.

Studiul mişcării rectilinii uniform accelerate.

Teoria lucrării.

Dacă asupra unui corp acţionează o forţă constantă, atunci conform legii fundamentale a dinamicii rezultă că şi vectorul acceleraţie   este constant.

În acest caz acceleraţia medie este egală cu acceleraţia momentană . În situaţia în care vectorul forţă are direcţia vitezei, corpul se va mişca pe o traiectorie rectilinie. Astfel vectorii forţă, acceleraţie şi viteză vor avea toţi acceaşi direcţie. Mişcarea corpului este o mişcare rectilinie uniform variată.

Aceasta poate fi accelerată a > 0  iar vectorii   şi au acelaşi sens.

Considerăm corpul în starea iniţială  în repaus şi în originea sistemui de axe:  ,    şi x₀ = 0

Atunci legile se scriu:

Din primele două relaţii putem scrie:

                   şi         

Interpretarea matematică a legilor de mişcare.

Miscarea rectilinie uniform accelerata (*.xlsx)

Aparate şi materiale necesare. 

Pentru aceasta se procedează astfel:

- în spaţiul de lucru se reprezintă un sistem de axe ortogonal XOY şi rigla pentru determinarea poziţiei;

-  se reprezintă corpul şi se plasează în originea sistemului de coordonate;

-  se anulează câmpul gravitaţional;

-  se aplică corpului o forţă de tracţiune pe direcţia şi în sensul axei OX (forţa de tracţiune se vizualizează);

-  se selectează din meniul principal instrumentele pentru măsurarea timpului şi a poziţiei;

 Dispozitiv experimental.

Se simulează cu ajutorul programului Interactive physics mişcarea rectilinie uniform accelerată a unui corp sub acţiunea unei forţe de tracţiune , în absenţa câmpului gravitaţional.

Film

Procedeu experimental.

Se selectează condiţiile iniţiale ale experimentului: viteza iniţială , poziţia iniţială  x₀=0, , masa m=1Kg a corpului, utilizând caseta de proprietăţi a corpului, precum şi valoarea forţei de tracţiune .

Prelucrarea datelor experimentale.

Se porneşte simularea şi se notează poziţia x a corpului la diferite momente de timp t. Se vor face 8-10 măsurători. Măsurătorile se trec în tabelul de mai jos:

1. Completaţi tabelul calculând viteza v şi acceleraţia a;

2. Calculaţi valoarea medie   a acceleraţiei ;

3. Reprezentaţi grafic pe hârtie milimetrică . Ce formă are graficul?

4. Reprezentaţi grafic . Ce formă are graficul? Ce reprezintă panta graficului?

5. Calculaţi  acceleraţia  corpului  aplicând  principiul  II  al  dinamicii  şi  comparaţi valoarea obţinută cu valoarea medie     .

    Se compară    cu