Принимая во внимание (6), уравнение (9) перепишется в виде
, (10) Поскольку после соударения мы рассматриваем маятник с пулей как недеформируемое целое (т.е. как твердое тело), то для всех , и поэтому при отклонении маятника на угол , (11) , (12) , (13) где - модуль вертикального перемещения центра инерции маятника с пулей, - расстояние от центра инерции маятника с пулей до точки подвеса 0 (см.рис.1.2.1), М – масса маятника без пули. Подставляя (11) - (13) в уравнение (10), получаем , (14) Согласно определению центра инерции , (15) где R – расстояние от точки 0 до центра инерции маятника без пули. Тогда выражение (14) запишется так: , (16) Выражая далее из (8) и подставляя его в (16), находим формулу для скорости пули: , (17) Момент инерции I находится из формулы для периода колебаний физического маятника: , (см. лаб. работу №1.6), . (18) С учетом выражения (18) формула (17) принимает весьма простой вид: . (19) Если теперь принять во внимание, что , где s – путь, пройденный свободным концом маятника при его максимальном отклонении от положения равновесия (см.рис.1.2.1.), , где t – время n полных колебаний маятника с пулей, а отношение мало, то заменяя его аргументом, получаем . (20) В выражении (20) все величины, входящие в правую часть, могут быть непосредственно измерены (прямые измерения) и, следовательно, может быть определена скорость пули.
|