
- •Лабораторная работа № 4
- •4.1. Проверка закона сохранения импульса
- •Вывод расчетных формул
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •4.2. Закон сохранения энергии и импульса при столкновениях на одной плоскости
- •Порядок выполнения работы
- •4.3. Проверка закона сохранения механической энергии
- •Вывод расчетных формул
- •Порядок выполнения работы
- •Вывод расчетных формул
- •Порядок выполнения работы
Порядок выполнения работы
1. Проденьте тросик вертикального отвеса через крючок, который установлен на держателе шариков. Отрегулируйте отвес так, чтобы он был максимально приближен к рабочей поверхности. Отвес указывает на проекцию центра шариков во время столкновения. Дальность выстрела измеряйте, начиная от этой точки.
2. Расположите листы белой и копировальной бумаги на рабочей поверхности по обеим сторонам от срединной линии.
3. Прикрепите второй шарик такой же массы как и первый к держателю шариков. Установите держатель шариков таким образом, чтобы центры двух шариков не находились на одной прямой.
4. Нажмите кнопку RELEASE. После столкновения шарики разлетаются в разные стороны.
5. Если один или оба шарика не попали на листы белой и копировальной бумаги, то расположите их так, чтобы шарики попадали на них.
6. Зарядите несколько раз баллистический пистолет и нажмите кнопу RELEASE. Это необходимо для того, чтобы получить несколько точек падения шариков на белом листе.
7. Поставьте центральный магнитный держатель на рабочей поверхности в точке столкновения шариков. Через крючок проденьте резинку, укрепленную на двух магнитных держателях. Поставьте магнитные держатели на рабочей поверхности в точках падения шариков.
8. Измерьте средние расстояния Х1 и Х2 от точек падения двух шариков до средней линии (ось Y) и запишите результаты измерения в таблицу 1.
9. Измерьте среднее расстояние У1 и У2 от срединной линии (ось X) до точек падения шариков. Запишите результаты измерений в таблицу 1.
10. Несколько раз изменяйте направление держателя шариков таким образом, чтобы шарики каждый раз сталкивались под различными углами и повторите шаг 3.
11. Измерьте высоту нахождения шарика и запишите результат.
Таблица 1
-
Дальность выстрела первого шарика вдоль оси X
Дальность выстрела первого шарика вдоль оси Y
Дальность выстрела второго шарика вдоль оси X
Дальность выстрела второго шарика вдоль оси Y
12. Последовательно выполните шаги 3-11 опыта с шариком, сделанным из другого материала (другая масса), и запишите свои вычисления в таблицу 2.
Таблица 2
-
Дальность выстрела первого шарика вдоль оси X
Дальность выстрела первого шарика вдоль оси Y
Дальность выстрела второго шарика вдоль оси X
Дальность выстрела второго шарика вдоль оси Y
Вопросы и выводы.
1. Сравните расстояния от точек падения стальных шариков одинаковой массы до серединной линии (ось X) вдоль оси Y. Сформулируйте свои выводы.
2. При помощи закона сохранения импульса докажите формулу
(1)
где
– скорость вьшета
шарика из дула пистолета
h – высота нахождения шарика
– дальность
выстрела первого шарика вдоль оси X
–дальность выстрела
второго шарика вдоль оси Х
g – ускорение свободного падения
3. Получили ли вы доказательство правильности этой формулы из опыта?
4. Измерьте угол между точками падения шариков. Объясните, почему величина угла приблизительно равна 90°.
5. Противоречит ли закон притяжения демонстрации закона сохранения импульса в этом опыте?
6. Возможно ли применение формулы (1) при проведении опытов с шариками различной массы? Если да, объясните почему, если нет, выведите новую формулу.