Лабораторная работа №13 Исследование законов столкновения шаров Выполнение работы:

- Гайки подвесов переместить максимально вверх, а затем на подвесы навинтить два произвольно избранных шара.

- Вращая воротком, помещенным на верхнем кронштейне, установить такое расстояние между стержнями, чтобы шары соприкасались друг с другом.

• Отпустить болты и переместить держатели в положение, в котором лезвия подвесов будут находиться в одной плоскости с угольниками со шкалами. Затянуть болты.

- Отпустить винты подвесов и установить такую длину проводов, чтобы на высоте угловых шкал находились только лезвия подвесов, а черты на шарах находились на одном уровне. Затянуть винты подвесов.

- Произвести корректировку осевой установки шаров. Для этой цели шар, который занял высшее положение, легко вы вернуть, доводя до равенства уровней черт на шарах и затянуть гайку подвесов. Диапазон возможной корректировки 0-4 мм.

- Отпустить гайки и таким образом установить угольники, чтобы лезвия подвесов, в момент, когда шары занимают положение покоя, показывали на шкалах нуль. Затянуть гайки.

- Отпустить болты. Установить электромагнит на избранном расстоянии от начала шкалы и на такой высоте, чтобы его ось была удлинением черты на шаре. Затянуть болты.

- Включить микро секундомер в сеть.

- Нажать клавишу W₁ (сеть) микро секундомера.

- Отжать клавишу W₂ (пуск).

- Воротком отрегулировать силу электромагнита, чтобы электромагнит удержал шар.

- Правый шар отодвинуть в сторону электромагнита и блокировать в этом положении, левый установить неподвижным в положении покоя.

- Прочитать значение угла.

- Нажать клавишу W₂ (сброс).

- Нажать клавишу W₃ (пуск).

- После столкновения шаров, наблюдать на какое угловое расстояние _^’ и _^’ или _^’’ отскочат шары. Прочитать продолжительность столкновения шаров.

Диод, надписанный (перевыполнение) не должен светиться. Столкновение должно быть центральным столкновением, т.е. траектория движения после столкновения должна находиться в плоскости движения правого шара до столкновения.

- Измерения углов отражения _^’ и _^’ или _^’’, и продолжительности столкновения t произвести не менее 10 раз и на их основании определить среднее значение углов и времени по следующим формулам:

(14)

(15)

(16)

(17)

где _^’, _^’, _^’’ - средние значения угловых расстояний после столкновения шаров, t - среднее значение продолжительности столкновения шаров _^’, _^’,_^'', t_i - значения полученные в i-том замере.

- При помощи мерной ленты определить длину подвески шаров в виде кратчайшего расстояния между стержнем верхнего кронштейна и центром шара.

Измерения выполнить с точностью до 2 мм.

По формулам (2) и (4), (5) или (7) определить скорости V₁, V₁’, V₂’ , V₂’’ шаров до и после столкновения.₂

На аналитических весах взвесить массы M₁ и M₂ шаров вместе с подвесами. Требуемая точность измерений до 0,1 г.

По формулам (1), (3) или (6) определить количество движения шаров до, и после столкновения.

- Сравнить значения количества движения шаров P и P’ до и после столкновения.

Определить энергию системы шаров до столкновения по формуле (8), после упругого столкновения по формуле (9), неупругого столкновения по формуле (11), и определить энергию, перешедшую в тепло и неупругую деформацию по формулам (10) и (12).

Для упругого столкновения шаров найти силу, действующую на шар при столкновении по формуле (13).

Вычислить погрешность в измерении.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

ИССЛЕДОВАНИЕ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ

СТРУНЫ МЕТОДОМ РЕЗОНАНСА

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ.

ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: установка для изучения колебаний струны, генератор сигналов низкочастотный Г3-18, набор разновесов.

ОПИСАНИЕ ПРИБОРА: Установка состоит из струны, один конец которой прикреплен к стальной пластинке, а к другому концу, перекинутому через шкив, прикреплена чашечка для разновесов. Стальная пластинка подмагничивается с помощью ферритовых магнитов. Ее конец расположен между полюсами электромагнитов. Обмотки электромагнитов питаются синусоидальным током генератора ГЗ-18 и тем самым возникают вынужденные колебания стальной пластинки с частотой генератора. Эти вынужденные колебания передаются по струне.

На установке изучаются по очереди колебания двух струн: стальной и нитяной.