ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ. 1. Определить взвешиванием на весах массы обоих шаров

 

1. Определить взвешиванием на весах массы обоих шаров. Результат записать в табл. 1.

Таблица 1

Масса правого шара m 1, кг
Масса левого шара m 2, кг
Отклонение правого шара b 1, рад

2. Произвести не менее шести опытов по упругому удару шаров. Для этого шары отвернуть пластилиновой нашлёпкой от точки удара.

Отвести правый шар вдоль шкалы на некоторый, одинаковый во всех опытах, угол и измерить угол отклонения β ₁. Отпустить шар. Убедиться, что шары после удара движутся вдоль шкалы. Поймать левый шар после удара в его крайнем положении, чтобы не допустить второго удара. Измерить углы отклонения γ ₁ и γ ₂. Положительное значение угла γ ₁ отсчитывается по правой шкале, угла γ ₂ – по левой. Результаты записать в табл. 2.

3. Произвести не менее шести опытов по неупругому удару. Для этого шары повернуть пластилиновой нашлёпкой к точке удара. Отвести правый шар на угол b ₁. Угол отклонения шаров после удара при их совместном движении γ ₁₂ измерить по отклонению левого шара по левой шкале. Результаты записать в табл. 2.

Таблица 2

Упругий удар
g1 ∙ 10-2, рад							< g 1> =
g2 ∙ 10-2, рад							< g2> =
Неупругий удар
g12 ∙ 10-2, рад							< g12> =

 

4. Провести обработку результатов измерений. Определить среднее арифметическое значение углов отклонения шаров после удара: < γ ₁ >, < γ ₂ >, < g ₁₂ >;. Записать в табл. 2.

5. Рассчитать левые и правые части уравнений (6) и (7) по значениям масс шаров и средним значениям углов отклонения. Убедиться в их приближенном равенстве. Записать в табл. 3.

6. Определить экспериментальное значение коэффициентов восстановления энергии по формулам (8) и (9) для упругого и неупругого ударов по средним значениям углов отклонения шаров. Записать в табл. 3. Сравнить с теоретическим значением, рассчитанным по формуле (10) для неупругого удара и для упругого удара К_упр = 1.

Таблица 3

Упругий удар	Неупругий удар
m 1 β 1 =	Купр	m 1 β 1 =	Кнеупр

 

7. Оценить относительную погрешность выполнения закона сохранения импульса, например для неупругого удара, по формуле

 

. (11)

Сделать вывод о выполнении закона сохранения импульса.

8. Оценить относительную погрешность измерения коэффициента восстановления энергии по формуле ε = 1 – К _упр. Сделать вывод о сохранении механической энергии при упругом ударе.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Дайте определение импульса тела и импульса силы. Объясните на основании второго закона Ньютона возникновение больших сил при кратковременном ударе.

2. Сформулируйте закон сохранения импульса и условия для выполнения удара тел.

3. Дайте определение упругого и неупругого ударов. Какие происходят при этом процессы превращения энергии.

4. Как будут двигаться одинаковые шары после упругого и неупругого ударов, если: а) до удара они двигались навстречу; б) один из шаров покоился?

5. Выведите формулу скорости шара в зависимости от угла отклонения шара от положения равновесия.

6. Дайте определение коэффициента восстановления энергии. Выведите формулу для коэффициента восстановления при неупругом ударе шаров. В каких случаях коэффициент К= 1 или К= 0?

 

Работа 2