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

Методика и техника эксперимента. Установка представляет собой настольный прибор с регулируемыми опорами 1

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

Установка представляет собой настольный прибор с регулируемыми опорами 1, выполненный на едином основании 2.

На вертикальной стойке закреплены два маятника - левый 3 и правый 4. Они состоят из металлического (пластилинового) шара 5 с нониусом 6. Левая шкала 7 предназначена для определения угла отклонения шара после соударения, правая 8 - для определения угла бросания.

 

На правой шкале крепится электромагнит 9, который может перемещаться вдоль нее. Он служит для удержания правого шара в выбранном положении.

На основании 1 крепится миллисекундомер 10, предназначенный для замера времени соударения металлических шаров.

На передней панели миллисекундомера находятся кнопки СЕТЬ, СБРОС, ПУСК, индикаторная панель времени и сигнальная лампочка - переполнение.

Включение электромагнита происходит одновременно с нажатием кнопки включения сети. Нажатием кнопки ПУСК осуществляется обесточивание электромагнита. Микросекундомер фиксирует время только одного первого соударения.

Установка предназначена для изучения совокупности явлений, происходящих при упругом и неупругом ударах шаров.

При соударении шаров друг с другом они претерпевают деформации. При этом кинетическая энергия, которой обладали шары перед ударом частично или полностью переходит в потенциальную энергию упругой деформации и во внутреннюю энергию тел. Увеличение внутренней энергии тел сопровождается повышением их температуры. Существуют два предельных видов удара: абсолютно упругий и абсолютно неупругий. Абсолютно упругим называют такой удар, при котором механическая энергия тел не переходит в другие виды энергии. При таком ударе кинетическая энергия полностью или частично в потенциальную энергию упругой деформации. Затем тела возвращаются к первоначальной форме, отталкиваясь друг от друга. Потенциальная энергия упругой деформации переходит в кинетическую энергию, и тела разлетаются со скоростями, величина и направление которых определяются законами сохранения энергии и импульса:

, (1)

, (2)

где m 1 - масса правого шара, m 2 - масса левого шара, v 1 - скорость правого шара до удара, u 1 и u 2 - скорости шаров после удара.

При абсолютно неупругом ударе упругая деформация не возникает. Кинетическая энергия тел полностью или частично превращается во внутреннюю энергию. После удара тела либо движутся с одинаковой скоростью, либо покоятся. При этом выполняется лишь закон сохранения импульса, закон же сохранения механической энергии не выполняется (имеет место закон сохранения суммарной механической и внутренней энергии).

, (3)

где u - скорость шаров после удара.

Эти соотношения и предлагается проверить в данной лабораторной работе.

Скорости шаров до и после удара можно определить из следующих соображений.

Отклоним правый шар на угол a1, при этом его центр будет поднят на высоту. Потенциальная энергия шара в этом состоянии . Когда шар достигает своего низшего положения, его потенциальная энергия перейдет в кинетическую . По закону сохранения энергии можно записать:

,

откуда скорость правого шара до удара

. (4)

Из рисунка видно, что

или . Подставим это выражение в формулу (4) и получим:

. (5)

Аналогичные выражения можно получить и для скоростей шаров после удара:

, (6)

. (7)

Здесь b1 и b2 - углы отклонения шаров после удара.


Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 66 | Нарушение авторских прав


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

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)