физика, механіка, 1 семестр / МОДУЛЬ 8
.docМОДУЛЬ 8.
ИЗУЧЕНИЕ УПРУГОГО И НЕУПРУГОГО СОУДАРЕНИЯ ТЕЛ. ПРОВЕРКА ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА
Приборы и принадлежности: специальная установка, ящик с шарами, масштабная линейка
|
№ УЭ |
Учебный материал с указанием заданий |
Рекомендации по освоению учебного материала |
|
0 0.1
0.2
0.3
|
цель Знать: определения упругого и неупругого ударов, консервативных и неконсервативных сил, внешних и внутренних сил, механической системы, кинетической и потенциальной энергии, работы силы, законы сохранения импульса и энергии. ПОНИМАТЬ: фундаментальность законов сохранения импульса и энергии, условия выполнения законов сохранения. ПРИМЕНЯТЬ: законы сохранения импульса и энергии определения скоростей шаров при упругом и неупругом ударах |
Рекомендуемая литература:
|
|
1 1.1 1.2 1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.9.1
1.9.2
1.9.3
1.10
1.10.1
1.10.2
1.11
|
Подготовительный этап Дать определение импульса. Какую систему называют замкнутой? Сформулируйте закон сохранения импульса. Запишите формулы для определения работы постоянной силы, кинетической и потенциальной энергий. Сформулируйте закон сохранения механической энергии. Какой удар называют абсолютно упругим? Какие законы сохранения выполняются при этом ударе? Запишите их. Какой удар называют абсолютно неупругим? Какие законы сохранения выполняются при этом ударе? Запишите их. Как определить количество теплоты, выделяющееся при абсолютно неупругом ударе?
Используя
баллистический метод, получите формулу
для определения скорости шаров в
момент прохождения положения равновесия
Для этого: Запишите энергию шарика в точке А?
Запишите закон
сохранения энергии и выразите из него
скорость
Выразите высоту
h через
длину нити l
и угол
Изучите ход работы и ответьте на вопросы: Какой результат должен получиться в конце работы? Какие измерения и наблюдения необходимо провести для получения этого результата? Подготовьте необходимую для выполнения работы таблицу.
|
Изучите рекомендуемую литературу.
Рассматривайте центральный удар - столкновение, при котором движение шаров до и после удара направлено вдоль прямой, соединяющей их центры масс.
В этом методе мерой скорости служит величина угла отброса, рассчитываемая по круглой шкале.
При перемещении шарика из положения А в положение С его потенциальная энергия перейдет в кинетическую. Систему маятник-Земля рассматривайте как замкнутую, пренебрегая трением в подвесе маятника и сопротивлением воздуха.
Используйте
соотношения в прямоугольном треугольнике
и тригонометрическую формулу
В таблице должны
быть следующие столбцы: массы первого
и второго шариков (
|
|
2 2.1
2.2 2.3
2.4 2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.5 |
ХОД РАБОТЫ Ознакомьтесь с лабораторной установкой. Измерьте и запишите длину подвеса. Запишите значения масс шаров (для упругого и для неупругого ударов). Изучите упругий удар.
Изучите неупругое столкновение шаров.
|
Убедитесь, что центы масс шаров находятся на одинаковой высоте в плоскости, параллельной плоскости линейки.
Значения углов
См. п.1.9
Один студент
замечает угол
См. п.1.9
Выберите
направление координатной оси, найдите
проекции скоростей
Убедитесь, что центы масс шаров находятся на одинаковой высоте в плоскости, параллельной плоскости линейки.
Значения углов
См. п.1.9
Один студент
замечает угол
См. п.1.9
Выберите
направление координатной оси, найдите
проекции скоростей
Убедитесь, что центы масс шаров находятся на одинаковой высоте в плоскости, параллельной плоскости линейки.
Значения углов
См. п.1.9
Один студент
замечает угол
См. п.1.9
Выберите
направление координатной оси, найдите
проекции скоростей
Убедитесь, что центы масс шаров находятся на одинаковой высоте в плоскости, параллельной плоскости линейки.
Значения угла
См. п.1.9
За угол отклонения
См. п.1.9
Выберите
направление координатной оси, найдите
проекции скоростей
|
|
3 3.1 3.2 3.3
3.4
3.5
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ Дать определение импульса. Какую систему называют замкнутой? Сформулируйте закон сохранения импульса. Дайте определение работы силы. В чем измеряется работа? Какие тела обладают кинетической энергией? Чему равна кинетическая энергия? Какую энергию называют потенциальной? Запишите формула для определения потенциальной энергии. Сформулируйте закон сохранения механической энергии. Какой удар называют абсолютно упругим? Какие законы сохранения выполняются при этом ударе? Запишите их. Какой удар называют абсолютно неупругим? Какие законы сохранения выполняются при этом ударе? Запишите их. Как определить количество теплоты, выделяющееся при абсолютно неупругом ударе?
|
|
.
.
и подставьте в выражение для скорости.
- стр. 19-21: §9; стр.
23 – 34:
§§11
– 15.
- стр.26-28: п.2.5,
стр. 32-43: п. 3.1 – 3.4, стр. 59-65, 67-71, 74-76:
п 5.1, 5.2, 5.4, 5.6
и
),
длина подвеса, углы, на которые отклонены
шарики до удара (
и
)
и после удара (
и
),
скорости шаров до удара (
и
)
и после удара (
и
).
).
,
а второй на угол
.
Значения
и
запишите в таблицу.
и
после удара
.
).
)
на угол
,
а второй (
)
на угол
.
Значения
и
запишите в таблицу.
и
после удара
.
).
)
на угол
,
а второй (
)
на угол
.
Значения
и
запишите в таблицу.
и
после удара
.
).
)
на угол
.
Второй шар (
)
находится в положении равновесия.
Значение
запишите в таблицу.
после удара
.
и
задает
преподаватель.
полного
отклонения первого шара, второй студент
замечает угол
полного
отброса второго шара.
,
,
и
на выбранную ось. Подставьте полученные
значения в закон сохранения импульса.
Убедитесь, что получается истинное
равенство. Рассчитайте относительное
отклонение в % по формуле:
,
где
- импульс системы до удара,
-
импульс системы после удара
и
задает
преподаватель.
полного
отклонения первого шара, второй студент
замечает угол
полного
отброса второго шара.
,
,
и
на выбранную ось. Подставьте полученные
значения в закон сохранения импульса.
Убедитесь, что получается истинное
равенство. Рассчитайте относительное
отклонение в % по формуле:
,
где
- импульс системы до удара,
-
импульс системы после удара
и
задает
преподаватель.
полного
отклонения первого шара, второй студент
замечает угол
полного
отброса второго шара.
,
,
и
на выбранную ось. Подставьте полученные
значения в закон сохранения импульса.
Убедитесь, что получается истинное
равенство. Рассчитайте относительное
отклонение в % по формуле:
,
где
- импульс системы до удара,
-
импульс системы после удара
задает
преподаватель.
берется
угол, на который отклоняется центр
масс системы двух шаров.
и
на выбранную ось. Подставьте полученные
значения в закон сохранения импульса.
Убедитесь, что получается истинное
равенство. Рассчитайте относительное
отклонение в % по формуле:
,
где
- импульс системы до удара,
-
импульс системы после удара