1 Мета роботи

Перевірити виконання законів збереження імпульсу і механічної енергії при непружньому і пружньому зіткненні куль.

2 Прилади і обладнання

1. Установка для підвісу куль;

2. Набір куль.

3. Важільні терези з набором тягарців.

3. Вказівки з техніки безпеки

3.1 При користуванні терезами важки брати пінцетом, зважувань тіло обережно ставити на шальки терезів.

4 Коротка теорія

Для виконання лабораторної роботи необхідно знати основні закони механіки: закони збереження імпульсу і механічної енергії.

Система, на яку зовнішні сили на діють, вважається замкнутою. В замкнутій системі справедливий закон збереження імпульсу.

Геометрична сума імпульсів тіл залишається сталою при довільних рухах та взаємодіях тіл системи

(1)

де –маса і-го тіла і вектор його швидкості відповідно.

Система, всі внутрішні сили якої консервативні, а зовнішні – консервативні і стаціонарні, є консервативною. В такій системі виконується закон збереження механічної енергії.

Повна механічна енергія залишається сталою

(2)

де W_к і W_р – відповідно, кінетична і потенціальна енергія системи тіл в довільний момент часу.

Абсолютно непружний удар – це такий удар, після якого обидва тіла, що зіткнулися, деформуючись, рухаються разом з однаковою швидкістю .

Абсолютно пружний удар – це такий удар, після якого обох тіла повністю відновлюють свою форму і, отже, рухаються з різними швидкостями ₁ і ₂ відповідно. Для перевірки виконання законів збереження (1) і (2) при непружному і пружному зіткненні куль, вважаючи, запишемо ці закони для непружного удару у вигляді:

Непружний (3)

(4)

Пружний (5)

(6)

де і – коефіцієнти, що показують, в скільки разів збільшилися відповідно імпульс або енергія двох куль після їх зіткнення (індекс і- для імпульсу, е - для енергії).

О скільки сумарний імпульс системи повинен зберігатися при всіх видах ударів, то слід чекати, що буде рівний одиниці. називають коефіцієнтом відновлення енергії. При непружному ударі частина механічної енергії витрачається на роботу непружної деформації і на виділення тепла, тому повинен бути менше одиниці. Величина відхилення від одиниці показує, на скільки удар відрізняється від абсолютно пружного. Таким, чином, перевірка виконання законів збереження (1) і (2) зводиться до підрахунку коефіцієнтів і .

(9)

(10)

(11)

Рисунок 1.1 – Схема досліду

(12)

5 Порядок виконання роботи

5.1 По вказівці викладача беру з набору дві пари куль: одну пару – для непружного удару, другу – для пружного. Вимірюю і записую маси куль і похибки їх вимірювань в таблицю 1.1.

5.2 На установці здійснюю непружний удар куль. Записую кут відхилення вдаряючої кулі і кут, на який відхилились кулі після зіткнення і похибки їх вимірювань. Кут знаходжу як середнє значення по трьох вимірюваннях при незмінних кутах α, так само і

5.3 По форм улах 9 і 10 підраховую коефіцієнти :

5.4. Результати вимірювань та обчислень записую у вигляді таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 Непружний удар куль.

№ досліду			кг m2= кг кг
1
2
3
Cереднє.

5.5 Здійснюю пружний удар куль, вимірюю кути ; ₁(для вдаряючої кулі);β₂ і похибки їх вимірювання.(аналогічно п.5.2)

5.6 По формулах 11 і 12 підраховую коефіцієнти

K_іп=

К_еп=

5.7 Результати вимірювань і похибки запишіть у вигляді таблиці 1.2.

Таблиця 1.2 Пружний удар куль.

№ досліду					кг m2= кг кг	Kіп= Кеп=
1
2
3
Cереднє

Висновок:

1 МЕТА РОБОТИ

Експериментально перевірити основне рівняння динаміки обертального руху.

2 ПРИЛАДИ І ОБЛАДНАННЯ

2.1 Маятник Обербека;

2.2 Секундомір;