По лабораторной работе №16

Кафедра общей и технической физики

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №16

Название: Изучение упругого и неупругого столкновения тел..

Выполниластудентка группы ГНГ-11 Жигульский С.В. ___________

Проверил профессор Мустафаев А.С. __________

Санкт-Петербург

1. Цель работы – изучить законы сохранения импульса и энергии, получить представление об упругих неупругих столкновениях.

2. Краткое теоретическое содержание:

а) Явление, изучаемое в работе – упругое и неупругое соударение тел.

б) Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин:

Столкновение (удар, соударение) – модель взаимодействия двух тел, длительность которого равна нулю (мгновенное событие).

Абсолютно упругим называется такой удар, после которого форма и размеры тел восстанавливаются до состояния, предшествующего столкновению, т.е. деформация исчезает. При этом ударе механическая энергия тел не переходит в другие, немеханические виды энергии.

При таком ударе кинетическая энергия соударяющихся тел переходит вначале в потенциальную энергию упругой деформации. Затем тела возвращаются к первоначальной форме, отталкивая друг друга. В итоге потенциальная энергия упругой деформации снова переходит в кинетическую энергию, и тела разлетаются со скоростями, величина и направление которых определяется двумя законами – законом сохранения энергии и законом сохранения импульса.

Абсолютно неупругий удар –столкновение двух тел, после которого форма и размеры тел не восстанавливаются. При этом ударе кинетическая энергия полностью или частично превращается во внутреннюю энергию, приводя к повышению температуры тел. После удара столкнувшиеся тела либо движутся вместе с одинаковой скоростью, либо покоятся. При абсолютно неупругом ударе выполняется лишь закон сохранения импульса.

Центральный удар - удар, при котором тела до удара движутся вдоль прямой, проходящей через их центры масс.

в) Экспериментальная установка:

1- рельс

2- тележки

3- плоские пластины

4- штекеры

5- стартовое устройство

6- световые барьеры

г) Законы и соотношения (использованные при выводе расчетной формулы):

o Закон сохранения импульса:

Суммарный импульс замкнутой системы материальных точек остается постоянным.

Второй закон Ньютона в импульсной форме:

Если ,то .

o Закон сохранения энергии:

Полная механическая энергия замкнутой системы материальных точек, между которыми действуют только консервативные силы, остается постоянной.

д) Пояснения к физическим величинам, входящим в формулы, и единицы их измерений:

– внешние силы, [F]=H

Ek– кинетическая энергия, [E]=Дж

Eп– потенциальная энергия, [E]=Дж

Е- полная энергия системы, [E]=Дж

3. Основные расчетные формулы:

o Скорость левой тележки до удара

o Скорость тележки после удара

V₁ – модуль скорости тележки (левой) после удара, [V₁₀]=м/с

l –длина пластинок, вставленных в тележки; [l]=м; l = 0,1 м

t₁₀ – время пересечения светового барьера при обратном движении; [t₁₀] = с

o Импульс тела

p – импульс тела, [p]=кг*м/с

m – масса тела, [m]=кг

o Количество теплоты, вычисленное экспериментально

V₁₀ – модуль скорости тележки (левой) до удара, [V₁₀]=м/с

m₁ – масса первой тележки; [m] = кг

m₂ – масса второй тележки; [m]=кг

o Теоретическое значение количества теплоты

Q-количество теплоты, [Q] = Дж

m₁, m₂ –массы тележек, [m] = кг

V₁₀ – модуль скорости тележки (левой) до удара, [V₁₀]=м/с

4. Формулы погрешности косвенных измерений:

5. Таблицы:

---

Дата добавления: 2015-10-13