Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Методика и техника эксперимента

Читайте также:
  1. I. ПРОБЛЕМА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
  2. II МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
  3. II. Экспериментальный раздел работы.
  4. III. Дослiдна установка та методика вимiрювання
  5. III. Порядок проведения эксперимента
  6. III. Порядок проведения экспериментальных измерений
  7. IХ. Теория и методика преподавания русского языка

Скорость пули обычно достигает значительной величины (у боевой винтовки около 1000 м/с), поэтому для ее измерения применяют косвенные методы, например, метод с применением крутильного баллистического маятника.

Крутильный баллистический маятник представляет собой настольный прибор. На вертикальной стойке 1 основания 2 крепятся два кронштейна 3. Между верхним и нижним кронштейнами 3 на стальной проволоке 4 закреплен подвес 5, представляющий собой стальной стержень, по которому в горизонтальном направлении могут перемещаться два груза 6 равной массы. На концах стержня находятся мишени со шкалами 7.

Между верхним и нижним кронштейнами 3 расположен третий кронштейн 8, на котором крепится пусковое устройство 9, предназначенное для запуска пули. Конец ствола пускового устройства и подвес закрыты прозрачным кожухом 10, на внутренней стороне которого нанесена шкала, предназначенная для определения угла отклонения маятника после выстрела.

Внизу кронштейна 8 помещен фотоэлектрический датчик 11, который подает электрический сигнал на миллисекундомер 12, используемый для измерения времени и подсчета количества колебаний подвеса.

После того, как будет произведен выстрел из пускового устройства и пуля “залипнет” в мишени подвеса, маятник начнет совершать крутильные колебания.

Эксперимент по определению скорости полета пули на данной установке можно проводить различным образом. Рассмотрим следующие варианты.

Вариант 1

Если пренебречь моментом сил трения при его движении, то можно воспользоваться двумя законами сохранения.

На основании закона сохранения момента импульса, считая удар полностью неупругим, можно написать:

, (1)

где m - масса пули, l - расстояние от оси вращения маятника до точки удара пули, w - угловая скорость маятника сразу после удара, J 1 - момент инерции маятника.

Закон сохранения энергии, применяемый после удара, дает:

, (2)

где j- угол наибольшего поворота маятника, D - модуль кручения.

Решая совместно эти два уравнения, получаем:.

, (3)

Так как момент инерции пули во много раз меньше , то уравнение (3) может быть записано в виде:

. (4)

Для исключения величины D можно поступить следующим образом. Изменим период колебаний маятника, зависящий от его момента инерции и постоянной упругих сил, изменив расстояние между грузами. Тогда

, (5)

, (6)

где и - периоды колебаний при первом и втором значениях момента инерции. Уравнения (5) и (6) дают:

, (7)

Выразим через разность моментов инерции :

(7)

и подставим (7) в выражение (4):

(8)

Учитывая, что

,

,

где - момент инерции подвеса без грузов, - масса груза, и - моменты инерции маятника, соответствующие расстояниям и , получим:

.

Подставляя последнее выражение в (8), и выражая периоды через время n колебаний , приходим к формуле для расчета скорости пули:

(9)


Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 65 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Методика и техника эксперимента | Методика и техника эксперимента | Задание 1. Изучение упругого удара шаров | Задание 2. Изучение неупругого удара шаров |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Порядок выполнения работы| Порядок выполнения работы

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)