Порядок выполнения работы и обработка результатов измерения

I. Изучение законов сохранения импульса и энергии при ударе.

1. Определение времени соударения шаров. Подключить клеммы верхнего кронштейна и электромагнит установки к блоку электромагнитному при помощи кабеля. Установите стальные шары на иглы подвеса. С помощью регулировочных опор выставить основание в горизонтальное положение ориентируясь по уровню.

2. Отрегулировать положение шаров в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Регулировку производить с помощью изменения длины подвеса шаров, а также изменяя положения узлов крепления нитей на верхней кронштейне. Нажать кнопку «СЕТЬ» блока. При этом должны включаться табло индикации и электромагнит.

3. Отвести правый шар на угол примерно пятнадцать градусов и зафиксировать его с помощью .электромагнита. нажать кнопку «ПУСК». При этом произойдет удар шаров. По таймеру блока определить время соударения шаров t.

4. Нажать кнопку «СБРОС». Определить время соударения для различных пар шаров по методике, приведенной выше. Сделать вывод о зависимости времени соударения от механических свойств материалов соударяющихся шаров.

II. Определение коэффициентов восстановления скорости и энергии для случая упругого удара шаров.

1. В правую иглу подвеса установить алюминиевый шар со стальной вставкой, а в правую – латунный или стальной шар.

2. На пульте блока нажать кнопку «СБРОС». При этом на табло индикации высветятся нули, на электромагнит подается напряжение.

3. Отвести правый шар на угол примерно пятнадцать градусов и зафиксировать его с помощью электромагнита. Нажать кнопку «ПУСК», произойдет удал шаров.

4. Определить углы отскока - правого шара и - левого шара.

5. Рассчитать коэффициент восстановления скорости и энергии используя формулы (9) и (11).

6. Определить потерю энергии при частично упругом ударе по формуле (13).

7. Результаты измерений занести в таблицу 1 и таблицу 2. Сделать выводы.

Таблица 1. Зависимость времени соударения шаров от материала.

Вывод:

Таблица 2. Определение коэффициентов восстановления скорости и энергии для упругого удара.

Материал
Алюминиевый
Латунный
Стальной

Контрольные вопросы:

1. Сформулируйте и запишите закон сохранения импульса.

2. Запишите закон сохранения импульса для двух взаимодействующих тел, направления движения которых составили угол . Какой вид примет этот закон для составляющих векторов вдоль заданного направления?

3. Сформулируйте закон сохранения механической энергии.

4. Какое соударение называется абсолютно упругим? Какой из законов сохранения в механике выполняется при упругом ударе?

5. Какое соударение называется абсолютно неупругим? Какой из законов сохранения в механике выполняется при неупругом ударе?

6. Как рассчитывается коэффициент восстановления скорости и энергии?

7. Как зависит время взаимодействия шаров от механических свойств материалов шаров?

Литература.

1. А.Н. Матвеев «Механика и теория относительности». М. «Высшая школа», 1988 г., гл.10, с. 219-234.

2. Т.И. Трофимова «Курс физики» М. «Высшая школа», 1990 г., гл.3, с. 21-31.

3. А.А. Детлоф, Б.М. Яворский «Курс физики», М. «Высшая школа». 1989г., гл.4, с.48-52.

4. «Справочник по физике» г. Киев «Наукова думка», 1986.

5. И.В. Савельев «Курс общей физики», Т.1, 1986 г., гл.2, с. 56-84.