ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО науки и высшего образования РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра физики

Отчет по лабораторной работе №2.2

По дисциплине физика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: изучение упругого и неупругого столкновения тел

Автор: студент гр. СПС-18 ______________ Першин М. К.

(подпись) (Ф.И.О.)

ОЦЕНКА: _____________

Дата: 3 марта 2019 г.

ПРОВЕРИЛ _доцент _____________ /Ломакина Е. С. /

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2019 год

Цель работы: исследовать упругое и неупругое столкновение двух тел; изучить законы сохранения импульса и энергии; выполнить сравнительную оценку экспериментальных и теоретических данных.

Процесс, изучаемый в работе – столкновение двух тел

Определения:

Столкновение – взаимодействие тел, при котором происходит их деформация, то есть изменение их формы или размера.

Абсолютно упругий удар – удар, после которого форма и размеры тел восстанавливаются полностью до состояния, предшествующего столкновению.

Абсолютно неупругий удар – столкновение двух тел, после которого форма и размеры тел не восстанавливаются.

Основные расчетные формулы:

• Формула скорости

-длина пластинок

t-время

• Формула импульса

m- масса

• Формула кинетической энергии

• Формула экспериментального значения количества тепла

• Формула теоретического значения количества тепла

Погрешность прямых измерений:

Исходные данные:

Доп. грузы: Δm=10 г; 50 г

Исследование упругого столкновения

Измерения, когда масса второй тележки много больше массы первой тележки

Например, в 1 опыте

Согласно теории, при m₂>>m₁ и когда второе тело неподвижно должно быть V₁=V₁₀, так тело должно отскакивать без потери энергии. Сравнивая результаты опыта видно, что V₁ не равно V₁₀, следовательно, произошла небольшая потеря энергии.

Измерения при различных значениях массы тележки

Например, в опыте 1

Например, в опыте 1

По закону сохранения импульса p₁₀=p₂-p₁, а по закону сохранения энергии W₁₀=W₂+W₁, но в данном опыте это не наблюдается, так как присутствуют внешние силы.

Исследование неупругого столкновения

По закону сохранения импульса p₁₀=p, но в данном опыте этого нет, так как присутствуют внешние силы.

Например, опыт 1

Q_эксп отличается от Q_т на

Причиной такого различия являются погрешность приборных измерений и человеческий фактор.

Погрешность косвенных измерений

В 1 опыте

В опыте 1

В опыте 1

В опыте 1

Итоговые результаты

V₁₀=0,741±0,042 м/c

p₁₀=0,051±0,003 кг*м/c

W₁₀=0,124±0,014 Дж

Q_Т=0,062±0,007 Дж

Вывод:

В данном опыте законы сохранения импульса и энергии не действуют, так как при проведении эксперимента присутствовали внешние силы. После сравнении теоретических и экспериментальных значений количества теплоты можно сделать вывод, что они расходятся на 36%. Это произошло из-за погрешности измерений, косвенных измерений и человеческого фактора.