Главная страница
Навигация по странице:

  • ФИО студента Макжанов Рушан Вафович Группа

  • Цель работы

  • Оборудование

  • Теоретическое обоснование

  • Ход работы

  • Часть 2. Определение продолжительности удара

  • Часть 3. Расчёт погрешностей, расчёт значений с учётом погрешностей, построить график

    		•

    лабораторная 2 физика. Laboratornaya_1 макжанов. Исследование соударения шарика со стенкой фио студента


    Скачать 497.05 Kb.
    НазваниеИсследование соударения шарика со стенкой фио студента
    Анкорлабораторная 2 физика
    Дата04.02.2023
    Размер497.05 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаLaboratornaya_1 макжанов.docx
    ТипИсследование
    #919559



    Лабораторная работа 1

    по дисциплине «Физика»
    по теме: Исследование соударения шарика со стенкой


    ФИО студента
    Макжанов Рушан Вафович

    Группа
    ТМО 21у 1



    Оглавление


    Цель работы: 3

    Оборудование: 3

    Теоретическое обоснование: 3

    Ход работы 4

    Часть 1. Определение коэффициента восстановления E. 4

    Часть 2. Определение продолжительности удара t, средней силы взаимодействия шарика со стенкой F и скорости шарика в начале удара V. 7

    Часть 3. Расчёт погрешностей, расчёт значений с учётом погрешностей, построить график 10

    Вывод. 10


    Цель работы:

    Определение коэффициента восстановления, продолжительности удара и средней силы взаимодействия шарика со стенкой.

    Оборудование:

    Кронштейн, к которому на двух тонких проволоках подвешен шарик и прикреплён железный рельс, по которому может ездить каретка, закрепляющая положение шарика в состоянии отклонения на определённый угол. К кронштейну присоединена электрическая схема, состоящая из резистора, последовательно подключённого к системе параллельно подключённых ЭДС, конденсатора, вольтметра, последовательно подключённой к шарику, который при соприкосновении с кронштейном замыкает цепь.

    Длина нити l = 10 см

    Масса шарика m = 23 г

    Сопротивление R = 220 Ом

    Ёмкость C = 2 мкФ

    Теоретическое обоснование:

    В предельном случае абсолютно упругого удара кинетическая энергия системы, состоящей из шарика и стенки, сохраняется. Как следствие, выполняется соотношение:

    Коэффициент восстановления E = при малых α₁ и α₂

    Скорость в начале удара V = 2 , м/с

    Продолжительность удара t = RC ln , с

    Сила удара F = , Н



    , где y = ,




    Ход работы

    Часть 1. Определение коэффициента восстановления E.

    1. Отклоняем шарик на угол 15°, отпускаем и замеряем α₁. Повторяем 4 раза. Заносим результат в таблицу. Считаем коэффициент восстановления E.




    № измерения
    α₁, °
    E

    1
    6,8
    0,45

    2
    7
    0,46

    3
    6,8
    0,45

    4
    7,8
    0,52

    Eср = 0,47

    1. Отклоняем шарик на угол 10°, отпускаем и замеряем α₁. Повторяем 4 раза. Заносим результат в таблицу. Считаем коэффициент восстановления E.



    № измерения
    α₁, °
    E

    1
    5
    0,50

    2
    5
    0,50

    3
    5
    0,50

    4
    5
    0,50

    Eср = 0,5


    1. Отклоняем шарик на угол 5°, отпускаем и замеряем α₁. Повторяем 4 раза. Заносим результат в таблицу. Считаем коэффициент восстановления E.



    № измерения
    α₁, °
    E

    1
    3,3
    0,66

    2
    3,8
    0,76

    3
    3,2
    0,64

    4
    3,8
    0,76

    Eср = 0,7
    Часть 2. Определение продолжительности удара t, средней силы взаимодействия шарика со стенкой F и скорости шарика в начале удара V.

    1. Отводим шарик на 15°. Подключаем конденсатор к источнику ЭДС. Замеряем напряжение на конденсаторе и заносим его в таблицу. Отключаем конденсатор от источника ЭДС и подключаем его к цепи, связанной с нитью и шариком. Отпускаем шарик. Замеряем напряжение на конденсаторе после соударения и заносим в таблицу. Вычисляем продолжительность удара t, среднюю силу взаимодействия шарика со стенкой F и скорость шарика в начале удара V.




    №измерения
    U, В
    U₀, В
    V, м/с
    t, мкс
    F, мкН

    1
    8,0
    6,8
    6,79
    63
    355

    2
    8,0
    6,9
    6,79
    59
    321

    3
    8,0
    6,8
    6,79
    63
    321

    4
    8,0
    6,8
    6,79
    63
    355



    1. Отводим шарик на 10°. Подключаем конденсатор к источнику ЭДС. Замеряем напряжение на конденсаторе и заносим его в таблицу. Отключаем конденсатор от источника ЭДС и подключаем его к цепи, связанной с нитью и шариком. Отпускаем шарик. Замеряем напряжение на конденсаторе после соударения и заносим в таблицу. Вычисляем продолжительность удара t, среднюю силу взаимодействия шарика со стенкой F и скорость шарика в начале удара V.




    №измерения
    U, В
    U₀, В
    V, м/с
    t, мкс
    F, мкН

    1
    8,0
    6,6
    4,6
    77
    207,5

    2
    8,0
    6,5
    4,6
    83
    190,4

    3
    8,0
    6,5
    4,6
    83
    207,5

    4
    8,0
    6,6
    4,6
    77
    190,4




    1. Отводим шарик на 5°. Подключаем конденсатор к источнику ЭДС. Замеряем напряжение на конденсаторе и заносим его в таблицу. Отключаем конденсатор от источника ЭДС и подключаем его к цепи, связанной с нитью и шариком. Отпускаем шарик. Замеряем напряжение на конденсаторе после соударения и заносим в таблицу. Вычисляем продолжительность удара t, среднюю силу взаимодействия шарика со стенкой F и скорость шарика в начале удара V.




    №измерения
    U, В
    U₀, В
    V, м/с
    t, мкс
    F, мкН

    1
    8,0
    6,4
    2.3
    89
    101,7

    2
    8,0
    6,4
    2.3
    89
    101,7

    3
    8,0
    6,4
    2.3
    89
    94,5

    4
    8,0
    6,4
    2.3
    89
    101,7


    Часть 3. Расчёт погрешностей, расчёт значений с учётом погрешностей, построить график


    Угол
    E, с учётом погрешности
    V, с учётом погрешности, м/с
    t, с учётом погрешности, мкс
    F, с учётом погрешности, кмН

    15°
    0,470 ± 0,034
    6,79 ± 0,0013
    63 ± 10
    338 ± 20

    10°
    0,5 ± 0,048
    4,6 ± 0,0009

    80 ± 11
    199 ± 11

    5°
    0,70 ± 0,097
    2,3 ± 0,0005
    89 ± 12
    100 ± 6




    Вывод.

    Зависимость времени удара t от скорости в начале удара V близка к линейной, обратно пропорциональной зависимости, а зависимость силы удара F от скорости в начале удара V близка к линейной, пропорциональной зависимости.

    написать администратору сайта