АП-13а,б; 43аб; 53 ЭМ-43,73,93 / lb / _3

Лабораторная работа № 3

ИЗУЧЕНИЕ УПРУГОГО И НЕУПРУГОГО УДАРА

Цель работы - проверка закона сохранения импульса при упру-

гом и неупругом ударах.

Удар – совокупность явлений, возника-

4

4

ющих при столкновении движущихся тел. Си-

стему

соударяющихся

тел

можно считать

за-

3

мкнутой, т.к. силы, возникающие в процессе

удара, значительно больше внешних сил. При

ударе выполняются законы сохранения. Разли-

5

5

чают упругий удар, при котором сохраняются

2

2

механическая энергия и импульс шаров, и не-

1

упругий удар, при котором механическая энер-

Рис.1.

гия не сохраняются, но сохраняется полная

1 – массивное основание,

энергия и импульс шаров.

2 – шкала, проградуиро-

В работе проверяется выполнение закона

ванная

в

градусах,

сохранения импульса для центрального прямого

3 – стойка, 4 – подвески

удара двух шаров, закрепленных в виде маятни-

шаров, 5 – шары.

ков на бифилярных подвесах. Схема установки приведена на рис.1.

При упругом ударе закон сохранения импульса для двух шаров

имеет вид

m1v1

m2 v2

m1u1

m2u2 ,

(1)

где v1

и v2

- скорости шаров до удара, а u1 и u2 - скорости после удара.

При неупругом ударе закон сохранения импульса имеет вид

m1v1

m2 v2

(m1

m2 )u ,

(2)

где u - скорость шаров после удара.

Если шар отклонить на угол

от положения рав-

новесия (рис.2) и отпустить, его потенциальная энергия,

l

равная Wп = mgh, переходит в кинетическую энергию его

mv2

движения

W

. Из закона сохранения энергии сле-

к

2

h

mv

2

. Отсюда следует: v =

2gh .

Рис.2.

дует Wп = Wк, т.е. mgh

2

cos

= l

h ; h = l(1 - cos

) = 2lsin2

. Таким образом,

l

2

v = 2

gh sin 2

(3).

1