Читайте также:
|
|
Рис. 2.5
Установка (рис. 2.5) состоит из двух стальных шаров 1 и 2, подвешенных на электропроводящих нитях, электромагнитов 
и 
, конденсатора 
и переключателей 
и 
.
В электрическую цепь установки подключены баллистический гальванометр с шунтом. Отсчеты снимаются по шкале – линейке.
Для определения времени соударения шаров используется метод конденсаторного хронометра, суть которого заключается в следующем.
Если шары соединить проводником последовательно с заряженным конденсатором, то при ударе за время контакта шаров конденсатор разрядится, а время соударения 
будет равно времени разряда конденсатора. Баллистическим гальванометром определяется количество электричества 
, что прошла по цепи при разряде конденсатора. Разряд возникает через шары только в момент их соударения, продолжительность которого меньше чем время полного разряда конденсатора и поэтому его разряд будет неполным. Зная полный электрический заряд конденсатора 
, его емкость и количество электричества , которое прошло через гальванометр при ударе, можно определить продолжительность (время) соударения шаров .
По закону Ома:
,
где 
– сила тока, 
; 
– разность потенциалов между обкладками конденсатора, 
; 
– полное сопротивление цепи гальванометр – шары – конденсатор, Ом.
Тогда:
(2.7)
(2.8)
Знак «минус» означает, что заряд в конденсаторе уменьшается.
За время удара заряд конденсаторе уменьшается от до (
). Проинтегрируем уравнение (2.8), имеем:
После интеграции получим:
. (2.9)
Откуда время соударения:
(2.10)
Количество электричества и пропорциональны отклонению «зайчика» гальванометра: 
– при полном разряде конденсатора; 
– за время соударения шаров . Поэтому соотношение (2.10) можно записать в виде:
(2.11)
где 
с; 
– среднее значение .
Формула (2.11) является расчетной для вычисления времени соударения шаров.
Для определения силы соударения шаров используют второй закон Ньютона в виде:
(2.12)
При упругом центральном прямом ударе одного шара о второй неподвижный шар с такой же массой 
уравнение (2.12) можно записать в виде:
,
откуда получим:
(2.13)
Отклоненный шар (рис. 2.6) падает с высоты 
, приобретая скорость:
. (2.14)
Подставил (2.14) в формулу (2.13), получим расчетную формулу для силы соударения шаров:
(2.15)
где 
Рис 2.6
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 62 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Краткие сведения из теории | | | Порядок выполнения работы |