Порядок выполнения работы

1 . Установка для выполнения опыта схематически изображена на рисунке 2 .

2. Для экспериментальной проверки закона сохранения импульса основание комплекта расположите горизонтально.

3. Поместите между двумя стальными шариками, массы которых одинаковые сжатую пружину, предварительно связав ее нитью. Поместите систему в желоб строго посередине основания. Рисунок 2

4. Подключите датчики к гнездам 1 на задних панелях цифровых секундомеров. Включите секундомеры и переключите оба прибора в режим (ONE). Установите оптоэлектрические датчики каждого секундомера. Таким образом, чтобы только выпрямления пружины шарики двигались в створе оптоэлектирических датчиков.

5. Пережгите нить и измерьте промежутки времени , в течение которых каждый шарик двигаясь, перекрывал световой пучок оптического датчика, т. е. прошел путь , где =22 мм диаметр шарика.

6. Повторите измерения сначала при других положениях датчиков, а затем заменив один из шариков, шариком другой массы.

7. Рассчитайте модуль импульса каждого шарика, воспользовавшись формулой .

8. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 2.

Таблица 2

9. Используя результаты измерений и вычислений, проверьте выполнимость равенства .

4.2. Закон сохранения энергии и импульса при столкновениях на одной плоскости

Цель опыта: Проверить закон сохранения энергии и импульса при упругом столкновении.

Оборудование: комплект «опыты по баллистике», два стальных шарика одинаковой массы, шарик, изготовленный из другого материала, но идентичный по размеру стальному шарику (обратите внимание, что масса этого шарика не равна массе стального шарика), листы белой и копировальной бумаги, линейка и измерительный треугольник, магнитные держатели с резинкой.

Теоретический материал.

По закону сохранения энергии и импульса, в замкнутой системе, при упругом нецентральном столкновении два шарика разлетаются в разные стороны. При этом сохраняется импульс вдоль осей x и y. На рисунке 1 видно положение шариков после столкновения относительно системы осей. До столкновения импульс системы был равен импульсу одного шарика. После упругого столкновения импульс получают оба шарика. По закону сохранения энергии и импульса, если шарики одинаковые, они разлетаются в перпендикулярных друг другу направлениях.

Рисунок 1

Измерение расстояний.

Перед началом проведения опыта необходимо отрегулировать вертикальный отвес. Опустите вертикальный отвес таким образом, чтобы он был максимально приближен к рабочей поверхности, но не касался ее.

Сумма длин тросика вертикального отвеса и самого вертикального отвеса равна высоте нахождения шарика относительно рабочей поверхности.

Дальность выстрела измеряется от точки проекции вертикального отвеса до точки падения шарика на разметочные блокноты или листья копировальной бумаги.

При столкновении на одной плоскости расстояние до точки падения шариков измеряется от точки столкновения шариков вдоль резинки. На рисунке они обозначены буквой L1 и L2.

Расстояния вдоль оси Y измеряются с помощью измерительного треугольника, а расстояния вдоль оси X измеряются линейкой.

Сборка и подготовка к опыту.

1. При помощи уровня, который находится на баллистическом пистолете, установите пистолет в горизонтальном положении.

2. Установите баллистический пистолет на высоте 20-25 см.

3. Зарядите баллистический пистолет.

4. Запишите скорость вылета шарика .