Изучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы icon

Изучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы





Скачать 46.57 Kb.
НазваниеИзучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы
Дата конвертации26.03.2013
Размер46.57 Kb.
ТипДокументы

скачено с сайта http://van-barsik.narod.ru/


скачено с сайта (для перехода нажмите Ctrl+левая кнопка мыши) http://van-barsik.narod.ru/


Изучение законов сохранения при соударении двух шаров.


Цель работы: Определение средней силы взаимодействия шаров при ударе шаров равной массы и относительных потерь механической энергии.

Приборы: Секундомер, измерительная линейка, установка предназначена для изучения законов сохранения импульса и энергии при ударе двух шаров.





Установка предназначена для изучения законов сохранения импульса и энергии при ударе двух шаров.

Два шара массами m1 и m2 подвешены на тонких нитях длиной l, так, что в состоянии равновесия шары касаются друг друга. Если отклонить правый шар на угол α от вертикали, а затем отпустить, то в момент прохождения шаром положения равновесия произойдет центральный удар. В результате удара оба шара изменят скорости. На установке измеряются время соударения, а также углы отклонения шаров до и после удара.


Теория метода(краткий расчёт): Согласно второму закону Ньютона скорость изменения импульса системы материальных точек равна векторной сумме внешних сил.





Если внешние силы отсутствуют (система замкнутая) или их векторная сумма равна нулю, то в процессе взаимодействия тел их суммарный импульс не изменяется. В данном случае при ударе сумма внешних сил - сил тяжести и натяжения нити не равна нулю. Однако, в момент удара проекция внешних сил на ось ОХ равна нулю, следовательно, будет сохраняться проекция импульса на ось ОХ.




В дальнейшем изложении индекс х опускаем. Для системы двух соударяющихся шаров запишем закон сохранения импульса в проекции на ось ОХ.


(1)


где v и v - проекции скоростей шаров на ось ОХ до удара;

v1п и v2п - проекции скоростей шаров после удара.


Уравнение (1) можно переписать в виде





или


(2)


Разделим (2) на время взаимодействия шаров при ударе t


(3)


Равенство (3) представляет собой приближенное выражение третьего закона Ньютона для средних сил, действующих на каждый шар со стороны другого.

Пpенебpегая силами сопротивления воздуха и считая удар абсолютно упругим, применим к удару закон сохранения механической энергии

(4)


Решив систему (1) и (4), найдем скорости шаров после удара








В случае шаров равной массы имеют место простые соотношения







Методика эксперимента:Определить среднюю силу взаимодействия шаров равной массы m1 = m2 = m и относительные потеpи механической энергии при ударе. Угол начального отклонения первого шара равен α. Длина подвеса l, время соударения .


Импульсы сил, действующих на шары, равны




(5)




Из (5) при m1 = m2,






получим


(6)


Применим закон сохранения механической энергии при движении правого шара до удара

(7)


Из (6) и (7) находим


(8)

Отметим, что реальный удар не является абсолютно упругим, поэтому часть механической энергии системы перейдет в другие виды энергии (напpимеp, в теплоту). Относительные потери механической энергии могут быть оценены по формуле.


(9)


где '- угол отклонения левого шара.


Заданные условия эксперимента:


Длина подвесов шаров 0,5 м.

Масса шара 2 кг.

Погрешность массы 0,01

Погрешность времени 0,00001

Меньший угол отклонения 3о

Больший угол отклонения 10о

Погрешность измерения угла 0,01


Результаты измерения:







t1 , мкс



t2 , мкс

2,1

200

7

158

1,9

204

6,9

160

2

204

6,9

157

1,9

201

7,3

161

2,1

203

7,3

162

Результаты расчёта:




































Н Н







































Результат:






скачено с сайта http://van-barsik.narod.ru/


Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

Изучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы iconИзучение закономерностей центрального удара
Цель работы: проверка закона сохранения импульса, определение величины потери энергии и коэффициента восстановления для прямого центрального...

Изучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы iconЦель работы: изучение закона сохранения момента импульса и метода измерения крутильным баллистическим маятником скорости полета пули

Изучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы iconПрименение законов сохранения в механике при решении задач

Изучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы iconЦель работы: изучение внешнего фотоэффекта

Изучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы iconЦель работы: изучение фотоэлектрических явлений в полупроводниках

Изучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы iconЦель работы: изучить закон сохранения механической энергии и границы его применимости

Изучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы iconЗадачи урока: изучение уравнения состояния идеального газа; изучение сущности изопроцессов и описывающих их газовых законов
Формирование умений практической деятельности, закрепление изученного материала

Изучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы iconЛабораторная работа №11 «Маятник Максвелла»
Цель работы: осуществить экспериментальную проверку закона сохранения механической энергии с помощью маятника Максвелла

Изучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы iconЗадачи урока : Сформировать понятие импульс тела и закон сохранения импульса. Доказать математически закон для двух взаимодействующих тел. Ознакомить учащихся с применением зси. Выяснить, где в жизни встречается закон сохранения импульса

Изучение законов сохранения при соударении двух шаров. Цель работы iconЛабораторная работа №2 Изучение центрального соударения двух тел. Проверка второго закона Ньютона



База данных защищена авторским правом © 2018
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
поиск