Лабораторний практикум – 10 клас, I курс коледжу. Визначення руху тіла кинутого під кутом до горизонту
Дослідження руху тіла, кинутого під кутом до горизонту. Мета: вивчити залежність дальності польоту «снаряду» від кута його вильоту з «гармати». Якщо немає лабораторного балістичного пістолета, який стріляє металевими кульками; то для виконання лабораторного практикума можливо виготовити «гармату» з гумовою стрічкою. При користуванні «гарматою» необхідно дотримуватись правил техніки безпеки – «гармату» направляти на стінку приміщення (класу) і попереду «гармати» не повинно нікого знаходитись.
На виготовлення «гармати» буде затрачено 20 – 30 хвилин. В якості «снаряду» використано корпус маркера, у якого необхідно вийняти серцевину (пишучий вузол) і вставлено цвях довжиною 50 мм – це необхідно для того, щоб «снаряд» не перевертався в повітрі. В хвостовику «снаряда» (корпус маркера) надфілем слід зробити рівчак для вставлення в нього гумової стрічки. «Снаряд» має масу 7 г. На головку цвяха необхідно надіти гумовий ковпачок, або намотати ізострічку.
Для «гармати» взято відрізок водопровідної трубки з поліпропілену (ПП) діаметром 15 мм, довжиною 250 мм. Нижня частина, довжиною 90 мм зпилюється ручною ножівкою для металу - щоб був доступ до «снаряда» під час запуску. До трубки вверху прив’язується відрізок гумової стрічки петелькою. Трубка ниткою прив’язується до дерев’яного бруска який можливо буде закріпити в лещатах під потрібним кутом. Загальний вигляд «гармати» і «снаряда» показано на фото 1. Необхідні для дослідів кути: 22,5О, 45О, і 67,5О можливо отримати – якщо в квадраті провести діагональ і отримаєм кут 45О, і цей кут поділити навпіл і отримаємо кут 22,5О, а в другій половині отримаємо кут 45О + 22,5О, тобто 67,5О. Цих трьох дослідів досить щоб в цілому зрозуміти закономірність, яка виявляється в тому, що при куті 45О до горизонту буде найбільша дальність польоту.
По формулам, виведених для тіла кинутого під кутом по результатам виміряної за допомогою рулетки відстані (дальність польоту) можливо розрахувати початкову швидкість «снаряду». Спочатку проводимо дослід з кутом нахилу до горизонту 22,5О, а потім з кутами нахилу 45О і 67,5О. Виміряні дані дальності польоту заносимо в таблицю. Як видно по результатам дослідів найбільша дальність буде при куті нахилу 45О. На фото 2 показано момент запуску «снаряда» з кутом нахилу 45О.
