Ви є тут

Вивчення рівноприскореного руху за стробоскопічною фотографією

Вивчення рівноприскореного руху за стробоскопічною фотографією
Вивчення рівноприскореного руху за стробоскопічною фотографією

Мета роботи: дослідити рівноприскорений рух за допомогою стробоскопічних фотографій.
Обладнання: стробоскопічні фотографії прямолінійного рівноприскореного руху та руху тіла, кинутого під кутом до горизонту.

Теоретичні відомості:
Стробоскопі́чний ефект — зорова ілюзія, що виникає у випадках, коли спостереження якого-небудь предмета або картини здійснюється не безупинно, а протягом окремих періодично послідовних один за одним інтервалів часу (наприклад, при періодичному відкриванні й закриванні проектованої на екран картини обертовим диском з прорізами — обтюратором, або при періодичних спалахах світла в темному приміщенні).
Стробоскопічний ефект обумовлений інерцією зору, тобто збереженням у свідомості спостерігача сприйнятого зорового образу на певний (малий) проміжок часу, після чого картина, що викликала образ, зникає. Якщо частота зміни образів становить приблизно 16 Гц (або більше), образи зливаються в один безперервний рух.
Стробоскопічний ефект може мати місце для об'єктів, що обертаються, рухаються або змінюються у мерехтливому світлі. Виникає при збігу кратності частотних характеристик руху об'єктів і зміни світлового потоку у часі в освітлювальних установках, виконаних газорозрядними джерелами світла, які живляться змінним струмом. На стробоскопічному ефекті побудовано телебачення. Кадри подаються з частотою 25 кадрів на секунду,тому ми сприймаємо їх як неперервний рух.
Хід роботи:
Робота складається з двох частин: Частина I "Дослідження рівноприскореного руху" та Частина II "Дослідження руху тіла, кинутого під кутом до горизонту".
Частина I
1. На Рис.1. відтворено за стробоскопічною фотографією рух кульки по жолобу із стану спокою. Відомо, що проміжок часу між двома послідовними спалахами дорівнює 0,2 с. Поділки лінійки подано в дециметрах.
Рис.1 Стробоскопічна фотографія руху кульки по жолобу із стану спокою.
2. Доведіть, що рух кульки був рівноприскореним.
3. Визначте, з яким прискоренням рухалася кулька.
4. Обчисліть миттєві швидкості кульки в положеннях, зафіксованих на фотографії.
Частина II
1. На стробоскопічній фотографії (Рис.2.) зображено політ кульки, випущеної з лабораторного пружинного пістолета. Сторона квадрата клітинки дорівнює 5 см.
Рис.2 Стробоскопічна фотографія польоту кульки, випущеної з лабораторного пружинного пістолета.
2. Визначте загальний час полботу кульки.
3. Визначте інтервал часу між спалахами.
4. Знайдіть початкову швидкість кульки.
Контрольні запитання:
1. В чому полягає стробоскопічний ефект?
2. Чи залежить величина прискорення, з яким рухається кулька по похилому жолобу від кута нахилу цього жолобу до горинзонту? Якщо ні - поясніть чому, якщо так - виведіть відповідну залежність a(φ).
3. За якої умови горизонтальна та вертикальна складові початкової швидкості тіла, кинутого під кутом до горизонту, будуть мати однакове за модулем значення?