ЛР упругие и не упрегие удары. Лабораторная работа 2 по дисциплине (учебному курсу) Физика 1 (наименование дисциплины (учебного курса) Вариант 2 (при наличии)

• Название: Лабораторная работа 2 по дисциплине (учебному курсу) Физика 1 (наименование дисциплины (учебного курса) Вариант 2 (при наличии)
• Анкор: ЛР упругие и не упрегие удары
• Дата: 05.12.2022
• Размер: 334.26 Kb.
• Имя файла: ЛР упругие и не упрегие удары.docx
• Тип: Лабораторная работа; #829415

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»
(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр¹ __________________________________________________

(наименование кафедры/департамента/центра полностью)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
по дисциплине (учебному курсу) «Физика 1»

^{(наименование дисциплины (учебного курса)}
Вариант 2 (при наличии)

Студент	Ю.Б. Кузнецов (И.О. Фамилия)
Группа	ЭЭТбп – 1901а
Преподаватель	С.Н. Потемкина (И.О. Фамилия)

Тольятти 2022


Лабораторная работа № 2 «Упругие и не упругие удары»
Цель работы:

• 
  Выбор физических моделей для анализа взаимодействия двух тел.
  
• 
  Исследование физических характеристик, сохраняющихся при столкновениях.
  
• 
  Экспериментальное определение зависимости тепловыделения при неупругом столкновении от соотношения масс при разных скоростях.
  

1. 
   Зарисовка модели «Упругие и неупругие соударения»:
   

Эксперимент 1. Абсолютно упругий удар

1. 
   Проведем измерения для абсолютно упругого удара тележек и запишем данные в таблицу 2.
   

Таблица 2

Результаты измерений и расчетов для абсолютно упругого удара

Номер измерения
	m2, кг	, м/с	, м/с	, Дж	, Дж
1	1	-0,7	3,3	6,00	5,90
2	2	-2,00	2,00	8,00	8,00
3	3	-2,8	1,2	10,00	10,00
4	4	-3,3	0,7	12,00	11,87
5	5	-3,7	0,3	14,00	13,92
6	6	-4,00	0,00	16,00	16,00
7	7	-4,2	-0,2	18,00	17,78
8	8	-4,4	-0,4	20,00	20,00
9	9	-4,5	-0,5	22,00	21,38
10	10	-4,7	-0,7	24,00	24,54

2. 
   Рассчитаем кинетические энергии системы до и после соударения по формулам
   

Полученные значения занесем в таблицу 2.

Вывод: из таблицы 2 видно что, при абсолютно упругом столкновении кинетическая энергия до столкновения равна кинетической энергии после столкновения.


Эксперимент 2. Абсолютно неупругий удар ( )

1. 
   Вывод формулы для относительной величины тепловой энергии δ при
   

Абсолютно неупругий удар - столкновение двух тел, после которого форма и размеры тел не восстанавливаются, тела “слипаются” и движутся как одно целое с одной скоростью. Суммарный импульс двух неупруго сталкивающихся тел сохраняется, а кинетическая энергия становится меньше, так как часть энергии переходит в конечном итоге в тепловую:





Используя, определение импульса и определение абсолютно неупругого удара, преобразуем закон сохранения импульса, спроектировав его на ось , вдоль которой движутся тела, в следующее уравнение:



а закон для кинетической энергии преобразуем в такое уравнение:

.

Помножив и разделив второе уравнение на и используя первое уравнение, получим:



Относительная величина тепловой энергии равна отношению

,

где .

Если

2. 
   Проведем измерения и расчет ξ, и для абсолютно неупругого удара тележек при и запишем данные в таблицу 3.
   

Таблица 3

Результаты измерений и расчетов для абсолютно неупругого удара

Номер измерения
	m2, кг	, м/с	, Дж	, Дж			β	ξ
1	1	0,7	6,00	0,73	0,88	0,88	-1	2,00
2	2	0,0	8,00	0,00	1,00	1,00	-1	1,00
3	3	-0,4	10,00	0,40	0,96	0,96	-1	0,60
4	4	-0,7	12,00	1,47	0,88	0,88	-1	0,50
5	5	-0,9	14,00	2,84	0,80	0,80	-1	0,40
6	6	-1,0	16,00	4,00	0,75	0,75	-1	0,33
7	7	-1,1	18,00	5,45	0,70	0,70	-1	0,29
8	8	-1,2	20,00	7,20	0,64	0,64	-1	0,25
9	9	-1,3	22,00	9,30	0,58	0,58	-1	0,22
10	10	-1,3	24,00	10,14	0,57	0,57	-1	0,20

3. 
   Рассчитаем по формуле
   

4. 
   Рассчитаем по выведенной формуле и внесем значения в таблицу 3.
   
5. 
   Построим график зависимости δ(ξ).
   
   
   

Вывод: при абсолютно неупругом ударе при равенстве масс и скоростей сталкивающихся тел кинетическая энергия равна нулю и полностью переходит в тепловую, а с ростом массы второго тела направление движения ударившихся тел меняется на противоположное и все большее количество кинетической энергии переходит в тепловую и относительная величина тепловой энергии стремится к 1.
Эксперимент 3. Абсолютно неупругий удар при m₁ = m₂.

1. 
   Вывод формулы для относительной величины тепловой энергии δ при m₁ = m₂
   

Относительная величина тепловой энергии равна отношению:

,

где .

Если

2. 
   Проведем измерения и расчет β, и для абсолютно неупругого удара тележек при m₁ = m₂ и запишем данные в таблицу 4.
   

Таблица 4

Результаты измерений и расчетов для абсолютно неупругого удара

Номер измерения
	, м/с	, м/с	, Дж	, Дж			β	ξ
1	0	1	4,00	2,00	0,50	0,50	0,00	1
2	-0,2	0,9	4,04	1,62	0,60	0,60	-0,10	1
3	-0,4	0,8	4,16	1,28	0,69	0,69	-0,20	1
4	-0,6	0,7	4,36	0,98	0,78	0,78	-0,30	1
5	-0,8	0,6	4,64	0,72	0,84	0,84	-0,40	1
6	-1	0,5	5,00	0,50	0,90	0,90	-0,50	1
7	-1,2	0,4	5,44	0,32	0,94	0,94	-0,60	1
8	-1,4	0,3	5,96	0,18	0,97	0,97	-0,70	1
9	-1,6	0,2	6,56	0,08	0,99	0,99	-0,80	1
10	-1,8	0,1	7,24	0,02	1,00	1,00	-0,90	1

3. 
   Рассчитаем по формуле
   

4. 
   Рассчитаем по выведенной формуле и внесем значения в таблицу 3.
   
5. 
   Построим график зависимости δ(β).
   
   

Вывод: при равенстве масс, сталкивающихся тел и с увеличением скорости второго тела кинетическая энергия столкнувшихся тел уменьшается, а тепловая энергия возрастает.

1


^ Оставить нужное