ЛАбы за 1 семестр. Может кому-то понадобятся / 7

Лабораторная работа № 7.

Тема: Проверка по стробоскопическим снимкам законов

сохранения импульса и энергии при упругом столкновении.

Цель: Проверить по стробоскопическим снимкам закон сохранения импульса и энергии при упругом столкновении.

Оборудование: 1) фотографии столкновения шаров — 2 шт.; 2) линейка; 3) угольник; 4) карандаш; 5) резинка; 6) калька.

Выполнение работы.

Задание 1. Проверка закона сохранения импульса.

1. Подготовили в тетради две таблицы для записи результатов измерении и вычислений.

2. Наложили на фотографию лист кальки и отметили карандашом положения центров шаров через равные промежутки времени.

3. Сняли кальку. Через нанесенные точки провели прямые линии до их пересечения - траектории движения шаров.

4. По сделанному чертежу измерили расстояния, которые проходили шары за два промежутка времени между вспышками, вычислили скорости каждого шара до и после столкновения. Результаты записали в таблицу 1.

s₁=2,8см, т.к. 1см на рис=5см, то s₁=2,8*5=14см=0,14м.

s₂^’=0,11.

v₁=s₁/t=0,14/0,2=0,7; v₂=0; u₁=0,4; u₂=0,55.

Таблица 1

Шары	Перед ударом	После удара
1й	v1=s1/t, v1=0,5м/с	u1=s1’/t; u1=0,4м/с
2й	v2=0	u2=s2’/t; u2=0,35м/с

5. Зная массы шаров и их скорости, вычислили соответствующие импульсы и записали их в таблицу 2.

Таблица 2

Шары	Перед ударом	После удара
1й	p1’=mv1; p1=0,05	p1’=mu1; p1’=0,04
2й	p2=0	p2’=mu2; p2’=0,035
Суммарный импульс	p=p1; p=0,05	p’2=p1’2+p2’2; p’=0,068

Суммарный импульс до удара примерно равен суммарному импульсу после удара.

6. Для определения суммарного импульса после удара построили на вычерченных траекториях в произвольно выбранном масштабе векторы соответствующих импульсов и произвели векторное сло­жение (векторной суммой будет длина диагонали параллелограмма, построенного на найденных векторах). Сравнили суммарный импульс до и после удара.

P_{(Сум импульс)}²=p₁²+p₂².

Результаты занесли в таблицу 2.

Задание 2. Проверка закона сохранения анергии.

1. Подготовили в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

Шары	Перед ударом	После удара
1й	Ek1=mv12/2; Ek1=0,0245	Ek’1=mv12/2; Ek’1=0,008
2й	Ek2=0	Ek’2=mv22/2; Ek’2=0,06125
Суммарная энергия	Ek=Ek1; Ek=0,0125	Ek’= Ek’1+ Ek’2; Ek’=0,014125

Вычислили значения кинетической энергии шаров до и после удара. Затем нашли суммарную кинетическую энергию шаров и полученные значения энергии занесли в таблицу.

Вывод: Проведя по стробоскопическим снимкам опыты, пришли к выводу, что импульс и энергия до и после удара остаются постоянными, т.е. импульс и энергия сохраняются.