Задание к работе. 1. Получите допуск к выполнению лабораторной работы у преподавателя.

1. Получите допуск к выполнению лабораторной работы у преподавателя.

2. Убедитесь, что в качестве шара вначале используется шар меньшей массы. Если это не так, закрепите его. Шар должен иметь большую массу.

3. Включите электронный блок управления электромагнитом 11 (рис. 4.1).

4. Подведите к электромагниту шар . Убедитесь, что он удерживается электромагнитом. Установите поворотом штанги 5 начальный угол отклонения подвеса шара от вертикали. Пользуясь поворотным индикатором 6 и шкалой 7 (рис. 4.1), измерьте этот угол.

5. Подготовьте поворотный индикатор 8 к измерению отклонения подвесов шаров после неупругого удара. Для этого установите его в положение, близкое к . На шаре в месте предполагаемого удара нанесите тонкий пластилиновый слой.

6. Нажатием кнопки на электронном блоке отключите питание электромагнита и освободите шар .

7. Снимите показания со шкалы 9 и запишите значение угла .

8. Повторите опыт (пункты 3-7) для других (указанных преподавателем) значений начального угла отклонения .

9. Снимите шар малой массы и замените его шаром, масса которого равна массе шара .

10. Повторите опыт (пункты 3-7) для такой механической системы.

11. Сравните экспериментальные результаты с теоретическими, рассчитав значения угла по формуле (4.7).

12. В качестве шара закрепите шар меньшей массы. Шар должен иметь бóльшую массу.

13. Включите питание электромагнита.

14. Подведите к электромагниту шар . Убедитесь, что он удерживается электромагнитом. Установите поворотом штанги 5 начальный угол отклонения подвеса шара от вертикали. Пользуясь поворотным индикатором 6 и шкалой 7 (рис. 4.1), измерьте этот угол.

15. Подготовьте поворотный индикатор 8 к измерению отклонения подвеса шара . Для этого установите его в положение, близкое к . Проверьте, чтобы на шаре в месте предполагаемого удара не было пластилинового слоя.

16. Нажатием кнопки на электронном блоке отключите питание электромагнита и освободите шар .

17. Снимите показания со шкалы 9 и запишите значение угла .

18. Нажатием кнопки «Стоп» включите питание электромагнита и вновь подведите к нему шар .

19. Подготовьте поворотный индикатор 6 для определения угла отклонения подвеса шара после первого удара. Для этого установите его в положение, близкое к . Установите устройство 10 в вертикальное положение. Это не позволит шару после повторного удара изменить показания поворотного индикатора 6.

20. Нажатием кнопки на электронном блоке отключите питание электромагнита и освободите шар .

21. Снимите показание со шкалы 7 и запишите полученное значение угла .

22. Повторите опыт (пункты 13-21) для других (указанных преподавателем) значений начального угла , изменив его поворотом штанги 5.

23. Сравните экспериментальные результаты с теоретическими, рассчитав значения углов и по формулам (4.18) и (4.19) соответственно. Если оказалось, что , проверьте, выполняется ли соотношение (4.20).

24. Снимите шар малой массы и замените его шаром, масса которого равна массе шара .

25. Уберите устройство 10, препятствующее отклонению второго шара.

26. Проведите качественный (без измерений) опыт с шарами равной массы. Убедитесь, что, действительно, при ударе они обмениваются импульсами и энергиями.

27. Опять верните на место шар малой массы . Проведите опыты с целью наблюдения особенностей второго упругого удара. Убедитесь, что шар большей массы после второго удара останавливается, а шар отклоняется почти на первоначальный угол .

28. Поменяйте малый и большой шары местами и повторите пункт 27. Убедитесь, что эффект остановки наблюдается и в этом случае.

29. Сделайте выводы.

Контрольные вопросы

1. Какова цель данной лабораторной работы?

2. Что называется механическим ударом?

3. Какой удар называется абсолютно неупругим?

4. Выполняются ли законы сохранения импульса и механической энергии при абсолютно неупругом ударе?

5. Получите рабочую формулу для определения максимального угла отклонения подвесов шаров после абсолютно неупругого удара.

6. Определите, какая часть кинетической энергии шара , которой он обладает за мгновение до удара, теряется при абсолютно неупругом соударении с покоящимся шаром .

7. Получите выражения для скорости шаров сразу после абсолютно неупругого лобового удара в предположении, что шары двигаются навстречу друг другу? второй шар догоняет первый. Проанализируйте полученный результат.

8. Определите, какая часть кинетической энергии шаров и , которой они обладали за мгновение до удара, теряется при абсолютно неупругом соударении.

9. Как изменится результат, если массы шаров одинаковые?

10. Какой удар называется абсолютно упругим?

11. Получите выражения для скоростей шаров сразу после абсолютно упругого лобового удара в предположении, что скорость одного из них до удара равна нулю. Проанализируйте полученный результат. Какой эффект наблюдается при повторном соударении этих шаров?

12. Получите рабочие формулы для определения максимальных углов отклонения подвесов шаров после абсолютно упругого удара. При каком отношении масс шаров максимальные углы отклонения их подвесов после удара будут одинаковыми?

13. Получите выражения для скоростей шаров сразу после абсолютно упругого лобового удара в предположении, что шары двигаются навстречу друг другу? второй шар догоняет первый. Проанализируйте полученный результат.

14. Как изменится результат, если массы шаров одинаковые?

5. МЕХАНИЧЕСКИЙ УДАР

Дата добавления: 2015-08-17