Задание 1

1. Измерить угол наклона наклонной плоскости 5 раз. По измерению минимального угла наклона наклонной плоскости определить коэффициент трения [по формуле (6)]. Данные измерений и расчетов занести в таблицу 1.

2. По измерению угла наклона наклонной плоскости , пути, проходимого телом, и времени его движения (измерить 5 раз) определить коэффициент трения [по формуле (9)]. Данные измерений и расчетов занести в таблицу 2.

Задание 2

1. измерить 5 раз. По измерению минимального угла наклона наклонной плоскости определить коэффициент трения [по формуле (6)]. Данные измерений и расчетов занести в таблицу 1.

2. По измерению двух углов наклона наклонной плоскости и пути l, проходимого телом, времени его движения (при ) и времени (при ) (измерить и по 5 раз) определить коэффициент трения [по формуле (11)]. Данные измерений и расчетов занести в таблицу 3.

Задание 3

1. По измерению минимального угла наклона наклонной плоскости (измерить 5 раз) определить коэффициент трения[по формуле (6)]. Данные измерений и расчетов занести в таблицу 1.

2. По измерению двух углов наклона наклонной плоскости и ( ) времени движения тел (при ) и (при ) (измерить и по 5 раз) определить коэффициент трения [по формуле (12)]. Данные измерений и расчетов занести в таблицу 4.

Таблица 1

№ опыта
1. … 5.
Среднее

Таблица 2

№ опыта	ℓ =… 1 =…
1. … 5.
Среднее

Таблица 3

№ опыта	ℓ =… 1 =… 2 =…
1. … 5.
Среднее

Таблица 4

№ опыта	1 =… 2 =…
	t1	t2
1. … 5.
Среднее

Лабораторная работа 2.3 Изучение законов сохранения на примере упругих столкновений тел

В работе определяется сила удара двух шаров. На рисунке приведена схема экспериментальной установки. Шар 1 подвешен на нити длиной l, которая может отклоняться на различные углы. Шар 2 покоится на подставке 4. Шар 1 отклоняется на определенный угол  и фиксируется при помощи электромагнита 3 на высоте h.

При размыкании цепи электромагнита шар 1 движется по направлению к шару 2. В момент удара замыкается измерительная цепь. Время удара измеряется с помощью частотомера. Инструкция о правилах работы с частотомером имеется на рабочем месте. Запишем основной закон динамики для шара 2 в проекциях на направлении удара:

. (1)

Если массы шаров одинаковы, то при абсолютно упругом ударе отклоненный шар остановится. Исходя из 2-го закона Ньютона, изменение импульса шара 2 равно изменению импульса отклоненного шара:

, (2)

. (3)

Скорость можно определить, используя закон сохранения энергии. Потенциальная энергия шара полностью переходит в кинетическую:

, .

Из геометрических соображений следует:

, .

Тогда

. (4)

Решая совместно уравнения (1) и (4), получим выражение для силы удара:

. (5)

Если массы шаров 1 и 2 неодинаковы, то скорость первого шара до удара не будет равна скорости второго шара после удара. Для нахождения силы удара необходимо знать скорость второго шара после удара (см. формулу (1)).

В случае абсолютно упругого удара выполняются два закона сохранения: закон сохранения импульса и закон сохранения механической энергии. С учетом того, что скорость второго шара до удара равна нулю, закон сохранения импульса в проекциях на направление удара запишется:

, (6)

а закон сохранения энергии:

. (7)

Скорость первого шара до удара определяется формулой (4). Скорости первого и второго шаров после удара можно найти из системы уравнений (6) и (7).

Преобразуем уравнения системы:

Разделим почленно второе уравнение на первое:

.

Умножим обе части полученного уравнения на и сложим почленно с первым уравнением системы.

.

Откуда:

.

Подставив вместо выражение (4), получим:

. (8)

Тогда сила удара:

. (9)