Лаба 2н. Отчет по лабораторной работе 2н неупругое соударение шаров
 Скачать 46.27 Kb.
|
|
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)» кафедра физики ОТЧЕТ по лабораторной работе № 2н «НЕУПРУГОЕ СОУДАРЕНИЕ ШАРОВ» Выполнил: Кононок Я.Ф. Группа № 2281 Преподаватель: Мыльников И.Л.
Работа 2н. НЕУПРУГОЕ СОУДАРЕНИЕ ШАРОВ Цель работы: экспериментальная проверка законов сохранения импульса и энергии при абсолютно неупругом столкновении шаров, подвешенных на бифилярных подвесах, по углу их совместного отклонения после столкновения. Приборы и принадлежности: Лабораторная установка для изучения неупругого удара (рис. 2.1) представляет собой два стальных шара с массами m1 и m2, закрепленных на подвесах 3. Длины бифилярных подвесов от оси их подвеса до центров масс шаров одинаковы и равны L. Шар m1 может удерживаться в отклоненном положении электромагнитом 4. Положение электромагнита может изменяться за счет поворота штанги 5. Начальный угол отклонения подвеса шара m1 от вертикального положения определяется с помощью поворотного индикатора 6 и шкалы 7. Поворотный индикатор 8 со шкалой 9 позволяет определить угол совместного отклонения бифилярных подвесов слипшихся шаров после удара. Устройство 10 позволяет предотвратить отклонение шаров после соударения, если это необходимо. Управление электромагнитом осуществляется с помощью блока 11. Установка имеет два режима работы, регулируемых тумблером «плоскость»/«удар», находящимся в ее нижней части слева.  Исследуемые закономерности: Если шар m2 до столкновения покоился (v2=0), то скорость шаров после их столкновения и выделившееся при ударе тепло будут равны  В данной работе в опыте измеряются не скорости шаров, а углы отклонения a0 и a подвесов, на которых шары подвешены, до и после удара. Если шар m1 до столкновения был отклонен от положения равновесия на угол α0 , то он относительно своего начального положения поднимется на высоту  ,где L – расстояние от оси вращения подвесов до центра масс шара.Согласно закону сохранения энергии шар m1 перед столкновением с покоящимся шаром m2 будет иметь скорость  После столкновения шаров их подвесы отклонятся на угол a и шары поднимутся на высоту h=L(1-cosa). А их скорость после столкновения согласно закону сохранения энергии будет равна  Подставляя полученные выражения для скоростей v1 и v в первую формулу, получим формулу для косинуса угла отклонения подвесов после неупругого удара  Вопросы Какой маятник называют математическим? Можно ли шары на подвесах в данной работе рассматривать как математические маятники и почему ? По какой формуле рассчитывается период колебаний математического маятника? Математическим маятником называют материальную точку, подвешенную на невесомой и нерастяжимой нити, прикрепленной к подвесу и находящейся в поле силы тяжести (или иной силы) Да, потому что они являются шарами, закрепленными на невесомой и нерастяжимой нити, и совершают колебательные движения под действием силы тяжести.  L-длина нити g-ускорение свободного падения Сформулируйте второй закон Ньютона в дифференциальной и интегральной форме. II закон Ньютона (в дифференциальной форме): скорость изменения импульса (производная от импульса по времени) материальной точки равна равнодействующей всех сил, действующих на нее II закон Ньютона (в интегральной форме): ускорение тела пропорционально результирующей силе, действующей на него, и обратно пропорционально его массе:
Определение угла отклонения α шаров, подвешенных на бифилярных подвесах, после их абсолютно неупругого столкновения при N=3, P=95%, βP,N=1.3,  =2.5⸰
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, г
, г
, см
