ВИВЧЕННЯ ЗАКОНУ ЗБЕРЕЖЕННЯ ІМПУЛЬСУ ПРИ ПРУЖНОМУ ЗІТКНЕННІ ШАРІВ.

Мета: використовуючи лабораторну установку і спостерігаючи центральний удар двох куль, перевірити правильність закону збереження імпульсу при пружному зіткненні куль.

Устаткування: лоток дугоподібний, штатив, кулі (2 шт.), лінійка вимірювальна з міліметровими діленнями, листи білого і копіювального паперу, ваги, гирі.

У справедливості закону збереження імпульсу можна переконатися, досліджуючи зіткнення двох куль з відомими масами на установці, зображеній на рис.4.

Для повідомлення першої кулі імпульсу в горизонтальному напрямі використовують похилий лоток з горизонтальною ділянкою. Шар встановлюють у верхній частині лотка і відпускають. Скотившись з лотка (при запуску без зіткнення), куля рухається по параболі до удару з площиною столу. Швидкість V₁ уздовж осі ОХ під час вільного падіння не змінюється, оскільки немає сил, діючих на кулю в цьому напрямі

де l _1ср дальність польоту кулі 1 при запуску без зіткнення, м;

t –час польоту, с. Час можна знайти з вираження:

Так, щоб вичислити швидкість V першої кулі при запуску

без зіткнення, треба виміряти дальність польоту l _1ср і висоту його падіння h.

Визначивши швидкість першої кулі до зіткнення, ставлять на краю лотка другу кулю і запускають перший так, щоб удар припавши строго по центру. Після зіткнення в горизонтальному напрямі з лотка злітають обидві кулі і рухаються по параболі в одній площині до удару з поверхнею столу. Їх швидкості після зіткнення можна знайти після формул:

де l'_1ср - дальність польоту першої кулі після зіткнення, м;

l'_2cр - дальність польоту другої кулі після зіткнення, м.

За законом збереження імпульсу (друга куля покоїлася до удару),

Правильність цього співвідношення необхідно перевірити в цій роботі.

1. За допомогою терезів визначите маси куль m₁ і m₂ (m₁ > m₂).

2. Зміцните лоток в лапці штатива так, щоб горизонтальна частина лотка знаходилася на висоті h = 20 см від поверхні столу. На столі перед лотком покладете аркуш білого паперу, а на нього - лист копіювальної.

3. Візьміть кулю з більшою масою т1, встановите його у верхнього краю лотка і відпустите. Дослід повторите 3 вражай для досягнення точнішого результату. Знайдіть середню відстань l_ср

і вичислите для першої кулі швидкість V₁, використовуючи розрахункову формулу (3), а також імпульс m₁ v₁.

4. Встановите на краю горизонтальної частини другу кулю і здійсните запуск першої кулі. По відмітках на папері знайдіть дальності польотів куль l ₁' і l₂' (см рис.4). Дослід повторите 3 рази. Визначите середні значення дальності польотів куль l' _cр и l₂'_ср.

5. Вичислите швидкості куль V'₁ і V2 ' після зіткнення, використовуючи формули (4) і (5), а також їх імпульси m₁/V'₁ и m₂/V'₂.

6. Перевірте правильність співвідношення (6), результати вимірів і обчислень занесіть в таблицю.

ВИЗНАЧЕННЯ МАКСИМАЛЬНОЇ ШВИДКОСТІ ПРИ КРИВОЛІНІЙНОМУ РУСІ ТІЛА.

Мета: визначити лінійну швидкість тіла, підвішеного на нитці і здійснюючого коливання у момент проходження ним положення рівноваги, навчитися використовувати закони Ньютона для вирішення практичних завдань.

Устаткування: штатив з муфтою і лапкою, динамометр з фіксатором, вантаж, нитка завдовжки 20-30 см, лінійка з міліметровими діленнями.

Для виконання цієї роботи використовують установку, зображену на рис.1. Якщо тіло, прикріплене до нитки, відвести на деякий кут (точка 1 на малюнку) і відпустити, то воно починає здійснювати коливання. У момент проходження тілом положення рівноваги (точка 2 на малюнку) рівняння динаміки має вигляд:

можна записати формулу для розрахунку лінійної швидкості тіла V:

де R - радіус дуги кола, яке описує тіло, проходячи положення рівноваги (м); g = 9,81. (м/с2) - прискорення вільного падіння. Так, щоб вичислити значення лінійної швидкості, необхідно:

1) за допомогою динамометра визначити силу тяжіння F_t, діючу на тіло в стані спокою;

2) виміряти силу пружності F_ynp, використовуючи для цього динамометр з фіксатором; фіксатор - це пластинка з пінопласту або шматка пробки, укріплений на стержні динамометра між стрілкою і скобою так, що може переміщатися по ньому вільно, майже без тертя;

3) за допомогою лінійки виміряти радіус дуги кола R, яке описує тіло, проходячи положення рівноваги; R - ця відстань від фіксатора до центру тяжіння підвішеного вантажу.

1. Зберіть експериментальну установку, як показано на мал. 1.

2. Підвісьте тіло на нитці до динамометра і виміряти силу тяжіння F

3. Прикріпите фіксатор до стержня динамометра і опустите його вниз до зіткнення із скобою.

4. Акуратно, щоб не зрушити фіксатор, відведіть тіло на невеликий кут убік і відпустіть. Визначте F і радіус дуги R; по якій рухалося тіло, проходячи стан рівноваги.

5. За допомогою розрахункової формули розрахуйте швидкість тіла V в самій нижній точці траєкторії.

6. Збільште кут відхилення тіла. Зробіть усі необхідні виміри і обчислення для цього досліду.

7. Результати вимірів і обчислень занесіть в таблицю.

1. Чому значення лінійної швидкості тіла в цьому досліді визначають саме у момент проходження тілом стану рівноваги (тобто для самої нижньої точки траєкторії)?

2. Як впливає кут відхилення тіла на результат досліду?

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: