Лабораторная работа 10 определение скорости пули с помощью крутильного баллистического маятника студент гр. Фм1218
 Скачать 28.6 Kb.
|
|
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова» Кафедра общей физики Лабораторная работа №10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПУЛИ С ПОМОЩЬЮ КРУТИЛЬНОГО БАЛЛИСТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА Выполнил: студент гр. ФМ-12-18 Козловский Артем Сергеевич Принял: доц. Петров Н. И. г. Чебоксары 2021 Приборы и принадлежности: Крутильный баллистический маятник, стреляющее устройство, наборы пуль, миллисекундомер. Цель работы – изучение законов сохранения момента импульса и механической энергии, измерение модуля кручения и скорости пули. Краткая теория: Скорость полёта пули обычно достигает значительной величины: у духового ружья она составляет 150-200 м/с, а у боевой винтовки 1000 м/с. Поэтому прямое измерение скорости, т.е. определение времени, за которое пуля проходит известное расстояние, требует специальной аппаратуры. Много проще измерить скорость пули косвенными методами, среди которых широко распространены методы, основанные на неупругом соударении, один из которых применяется в данной работе. Порядок выполнения работы: 1. Произвести регулировку положения основания при помощи регулировочных опор. 2. Установить риску на одной из мишеней маятника против нулевого деления шкалы, для чего ослабить стопорный винт в нижнем кронштейне и развернуть подвес в требуемом направлении, затянуть стопорный винт. 3. Убедиться, что маятник находится в положении равновесия. 4. Включить установку в сеть. 5. Максимально приблизить грузы, расположенные на стрежне, к оси вращения маятника и зафиксировать их положение винтами. Записать значения R1 - положение грузов относительно оси вращения в таблицу. 6. Нажать кнопку «сеть» милисекундомера, при этом должны загореться лампочки и цифровые индикаторы. Через 1-2 минуты прибор готов к работе. 7. Отвести маятник на угол 15 – 200 . Отпустив маятник, нажать кнопку «пуск» и убедиться, что прибор фиксирует число и время колебаний маятника. 8. Зарядить пусковое устройство, для чего одну из его подвижных ручек повернуть вверх и вложить пулю, затем возвратить эту ручку в исходное положение. Потянуть обе подвижные ручки на себя до щелчка. 9. Убедившись, что маятник находиться в состоянии покоя, произвести «выстрел», для чего одну из подвижных ручек опустить вниз. 10. Определить прицельное расстояние l – расстояние от оси вращения до места прилипания пули. 11. По шкале определить максимальный угол отклонения маятника. Произвести 5 - 10 выстрелов и определить среднее значение угла отклонения маятника. 13. Для определения периода колебаний маятника отклонить (рукой) маятник на угол. Отпустить маятник и одновременно нажать «пуск» миллисекундомера. 14. По показаниям секундомера вычислить период колебаний 1 1 1 N t T , где t1 – время колебаний, N1 – число колебаний. Показания секундомера занести в таблицу. Измерения провести не менее 5 раз. 15. Изменить положения грузов относительно оси вращения. Записать значения положения грузов. Определить период колебаний маятника при новом положении грузов. Результаты измерений занести в таблицу. 17. Взвесить на аналитических весах пулю. Определить по формуле (11) скорость пули. 19. Оценить погрешность измерений. Измерения
Обработка результатов измерений Упражнение 1 : Измерение модуля кручения подвеса.       Kcp=0.2250 K1=0.0115 K2=-0.0252 K3=0.2029 K4=0.0045 K5=0.0045 Упражнение 2: Измерение скорости пули методом крутильного баллистического маятника.       Погрешность обьема – средний обьем – обьем = 1,0492 V1=0.1046 V2=-0.0738 V3=0.0848 V4=-0.1119 V5=-0.0037 Контрольные вопросы: 1.Какой маятник называется баллистическим. Баллистический маятник представляет собой тяжелое тело, подвешенное на двойных нитях. В маятник стреляют по горизонтали пулей, которая застревает в нем. Пуля сообщает маятнику некоторую скорость, в результате чего маятник отклоняется. Измеряют величину отклонения маятника и по ней определяют скорость пули. Таким образом, методом баллистического маятника можно косвенно измерить скорость пули. 2. Как устроен крутильный баллистический маятник. Крутильные колебания маятника можно использовать для определения скорости пули. Для решения этой задачи вращающаяся часть маятника выполнена в виде легкого коромысла, на концах которого симметрично закреплены два грузика. К одному из грузиков прикреплен слой пластилина, в который попадает летящая горизонтально пуля и застревает в нем. 3.От чего зависит период колебания крутильного баллистического маятника. 4. Сформулируйте закон сохранения момента импульса и механической энергии. Закон сохранения импульса можно сформулировать следующим образом. Если сумма всех внешних сил, действующих на тела системы, равна нулю, то импульс системы сохраняется. Закон сохранения полной механической энергии Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяготения и силами упругости, сохраняется Закон сохранения импульса тел и закон сохранения полной механической энергия выполняется в замкнутых системах. 5. Выведите формулу для определения скорости пули, пользуясь законом сохранения момента импульса и механической энергии.  6. Почему в работе меняют положение цилиндрических грузов. Вывод: |
’
