Описание установки и метода измерений
Так как в горизонтальном направлении внешние силы отсутствуют (силой трения мы пренебрегаем), то на основании закона сохранения импульса можно записать
где m - масса пули; υ; - ее скорость; υ;1 - скорость маятника с пулей сразу после удара. Чтобы определить скорость υ;1, применим закон сохранения механической энергии. В результате приобретенной механической энергии маятник отклонится от вертикали на некоторый угол a, а все его точки поднимутся на высоту h (рис. 1). В момент наибольшего отклонения маятника его кинетическая энергия превратится в потенциальную энергию:
Тогда
Подставив (2) в (1),найдем выражение для скорости пули:
Из прямоугольного треугольника АКО (рис. 1) имеем
Так как l>>h, то и
Подставив найденное значение h в выражение (3), получим для скорости пули формулу
Формула (4) является расчетной. Величины S, l определяют экспериментально.
|
Баллистический маятник представляет собой цилиндр массой M, подвешенный на двойном бифилярном подвесе (рис. 1). На некотором расстоянии от цилиндра по его оси укреплен пружинный пистолет. В центр неподвижного маятника производят выстрел. Горизонтально летящая пуля попадает в маятник и застревает в нем (абсолютно неупругий удар). В результате удара маятник с пулей приобретает некоторую скорость.
, (1)
.
. (2)
. (3)
.
,
.
. (4)
