答录机磁带实验室

介绍

在物理学中，速度的增加或减少被称为加速或减速。加速度的单位分别为m/s²和km/m/s。物体的平均加速度可由下式推导:

目的

为了识别推车运动与速度时间图的外观之间的相关性，并使用该相关性来计算推车的位移和加速度。

材料

-Jramp.
掩蔽磁带
- 录制磁带
统治者
图表纸
)下载购物车
电力供应
股票行情自动收录器定时器

控制变量:斜坡，计时器，购物车释放器，测试环境，长度的自动收报机，斜坡的角度
独立:每间隔的推车的平均速度
依赖:手推车的总排水量

方法

1）将表格绘制以记录时间，位移和平均速度。
2)在测试环境中设置斜坡、记录计时器、小车。
3）将记录带的长度连接到推车上并穿过截止式计时器。
计时器启动了，小车被放下斜坡，录音带被拉过计时器。
5）重复步骤3和4，直到本组中的每个人具有运动带。
6）通过标记起始点T = 0并将胶带分成相等的时间间隔来分析标记磁带。每六个点间隔都是.10s。
7）每个时间间隔的位移都记录在表中。
8）计算平均速度，并为每个时间间隔记录。
9）绘制推车的速度图以半次间隔绘制。
通过这些点画出了最适合的线。
11）通过在m /s²中找到速度 - 时间图的斜率来计算推车的平均加速度

观察

时间间隔） +/- .05ms	距离（cm） + / - .05mm
．10	2.35
.20	7.10
.30	12.1
.40	16.9
.50	23.6
.60	24.8
.70	28.5
.80	30.5
.90	32.3

计算

每层平均速度

时间(s)	每间隔距离(m) [fwd]	平均速度(m/s) [fwd]
．10	0.024	0．24
．10	0.071	0.71
．10	0.121	1.21
．10	0.169	1.69
．10	0.239	2.39
．10	0.248	2.48
．10	0.285	2.85
．10	0.305	3.05
．10	0.323	3.23

平均速度总体（总位移）

时间(s)	总距离（M）[FWD]	平均速度(m/s) [fwd]
．10	0.024	0．24
.20	0.095	0.48
.30	0.216	0.72
.40	0.385	0.96
.50	0.624	1.25
.60	0.872	1.45
.70	1.157	1.65
.80	1.462	1.83
.90	1.785.	1.98
整个行程平均速度:1.17(米/秒)(fwd)

平均速度变化(加速度)

时间间隔）	平均速度(米/秒)	加速度（m /s²）[fwd]
．10	0．24	2.4
.20	0.48	2.4
.30	0.72	2.4
.40	0.96	2.4
.50	1.25	2.4
.60	1.45	2.4
.70	1.65	2.4
.80	1.83	2.4
.90	1.93	2.4
整个旅行的平均加速：2.4 m / s²

误差分析

在进行了四次实验后，可以得出几个结论;第一个是错误。

设备错误:在实验期间，难以有时发生的困难，即当机磁带计时器。虽然机器很有效地工作，但紫色碳圆盘遇到了在自动纸条纸张上创造印记的问题。

在两次实验中，磁盘要么不印任何东西在纸页上，要么在实验中脱落。这导致实验必须重复进行，为了获取准确的数据而浪费实验室材料。

固有错误：在实验期间，始终存在固有错误的可能性，这不是例外。推车被释放，并且由两种不同的组成员完成了自动报车磁带计时器的操作。

这就创造了在自动收报机计时器被激活之前或之后释放购物车的可能性。虽然这看起来不是很严重，因为记录的时间测量值非常小，但是同步问题可以显著地改变每个间隔的平均速度。

改进

有两个主要的改进可以提出，以使从这个实验收集的数据更精确和准确。第一个改进将是创造一个工具，使一个人可以同时操作报时带计时器和汽车释放。

通过创建一个可以操作两台设备的释放按钮，它可以同步两台设备，并确保数据的准确性。此外，放置一个槽在板上，汽车可以沿着斜坡运行，将允许汽车有一个恒定的开始和结束轨道在板上。这将消除赛车起跑和结束位置的变化，以及赛车在接近终点时从板上掉下来的可能性。

结论/讨论

求一个区间的斜率可以求出该区间的平均速度。使用切线法或中点法来找到上升/运行将给你在那个区间的平均速度。

2）对于恒定加速度，间隔的平均速度将等于间隔半次的瞬时速度。

3）必须在线上的一个特定点上绘制速度时间图上的间隔的平均速度，以表示瞬时速度。

4)如果加速度是恒定的，那么速度-时间图将是一条直线。然而，如果加速度偏离正数，那么速度-时间图将得到一个曲线或抛物线形状。

5)根据速度时间图的数据，小车正在经历非均匀运动。

6)小车的平均加速度为2.4m/s²或240cm/s²。

7)每个区间下的面积与小车在该区间的位移相对相等。然而，它应该是完全相同的位移小车在间隔。由于计算期间的舍入，这些值可能会有所不同。

a）从位置时间图创建速度 - 时间图，通过每个间隔的时间划分每个间隔的位移;结果将是每个间隔的平均速度。然后将该平均速度作为速度时间图上的依赖变量绘制;绘制时间作为独立变量。

b）从速度 - 时间图中创建位置图，找到每个间隔的平均速度。（这可以通过找到每个间隔的斜率来完成）然后通过其时间间隔乘以每个平均速度来获得位移。然后根据其在位置时间图上的时间间隔绘制每个位移值。

c)从速度-时间图创建加速度-时间图，找出每个区间的斜率。一旦计算每个区间的平均加速度(斜率)，绘制每个平均加速度值与其适当的时间间隔。

d)从加速度-时间图中创建速度-时间图，找出每个时间间隔的平均加速度。然后将平均加速度与时间间隔相乘得到平均速度，并将其与相应的时间间隔作图。

10)自动传送带车具有均匀的加速度，在斜坡下有恒定的2.4m/s²[fwd]。

综上所述，小车在斜坡上的速度-时间图如果不是完全线性的，也是相对的。要确定小车的位移，求出速度-时间图下方的面积，要求小车的加速度，求出速度-时间图下方直线的斜率。这次实验收集到的数据相当准确，测试也进行得相当顺利，但是正如之前所说的，总有改进的空间。