Хід виконання роботи Завдання 1. Пружне зіткнення куль.
1
.
Провести вимірювання маси пружних куль.
2 Підвісити пружні кулі. до балістичного динамометра, провести їхнє центрування, у результаті якого поверхні куль повинні дотикатися, а їхні центри лежати на одній горизонталі в площині дуги.
3. Відхилити кулю
маси
на кут
і зафіксувати її положення електромагнітом.
За допомогою ключа розімкнути ланцюг
живлення електромагніта і вимірити
значення кутів ‘
і , на які відхиляться
кульки після удару. Ці виміри повторити
7 разів. Отримані результати записати
в Таблицю 1.
Методика обробки результатів вимірювання
Використовуючи програми СРЗНАЧ() та СТАНДОТКЛОНП () Excel розрахувати середні значення величин K, Q, R та їхні границі довірчого інтервалу.
Перевірити закон збереження імпульсу при пружному зіткненні куль.
З авдання 2. Не пружне зіткнення куль
1. Провести вимірювання маси не пружних куль. Вимір провести один раз, тому що точність виміру маси куль на порядок вище точності виміру кутів та .
2 Підвісити пружні кулі. до балістичного динамометра, провести їхнє центрування, у результаті якого поверхні куль повинні дотикатися, а їхні центри лежати на одній горизонталі в площині дуги.
3. Відхилити кулю маси на кут і зафіксувати її положення електромагнітом. За допомогою ключа розімкнути ланцюг живлення електромагніта і вимірити значення кута , на який відхилться кульки після удару. Ці виміри повторити 7 разів. Отримані результати записати в Таблицю 2.
Методика обробки результатів вимірювання
Використовуючи програми СРЗНАЧ() та СТАНДОТКЛОНП () Excel розрахувати середні значення величин K, Q, R та їхні границі довірчого інтервалу.
Перевірити закон збереження імпульсу при пружному зіткненні куль.
Контрольні питання
Дайте визначення системи відліку, вектора положення тіла, переміщення, шляху, системи координат, точкового тіла.
Дайте визначення вектора швидкості, його напряму та величини.
Дайте визначення вектора прискорення та його тангенціальної та нормальної складових.
Дайте визначення енергії, кінетичної та потенційної енергії, механічної енергії.
Застосуйте закон збереження імпульсу та енергії до пружного і не пружного центрального удару двох куль і знайдіть швидкості куль після удару.
У чому полягає поняття відновлення енергії та який зміст коефіцієнта відновлення енергії? Розрахуйте його у випадку пружного і не пружного ударів куль.
Як виконується перевірка закону збереження імпульсу.
Як проводиться розрахунок довірчої границі похибки вимірювання коефіцієнта відновлення енергії?
Лабораторна робота № 3
Вивчення законів обертового руху на прикладі маятника обербека
Мета роботи
визначити величини моменту сили опору,
момент інерції маятника з тягарцями та без них..
Прилади та обладнання
секундомір,
маятник Обербека,
набір тягарців.
Коротка теорія.
Основним рівнянням динаміки обертального руху тіла відносно нерухомої осі є рівняння
,
(1)
де
момент сили, J
момент інерції,
кутове прискорення. Момент інерції
твердого тіла дорівнює
,
(2)
де rі відстань елементарної маси mі від осі обертання.
В роботі застосовується ІІ-й закон Ньютона для обертового та поступального руху в експерименті з маятником Обербека.
У Додатку (§ 13 ) детально розглянуто рух хрестоподібного маятника Обербека. Маятник складається з чотирьох спиць. Втулка та шків радіуса r насаджені на загальну вісь і можуть вільно обертатися навколо горизонтальної осі. Момент інерції приладу можна змінювати, переміщуючи вантажці уздовж спиць. Відстань вантажців від осі обертання в різних їх положеннях позначається через Rі. На шків маятника намотана тонка нитка, до якої прив'язуються вантажці різних мас m.