готовые лабы по физике / Lab4 Изучение закона сохранения импульса в механике
.docЛабораторная работа №4
Изучение закона сохранения импульса в механике
Цель: экспериментальная проверка закона сохранения импульса при центральном упругом ударе шаров.
Приборы и инструменты: экспериментальная установка, набор шаров, течнические весы, линейка.
Расчетные формулы:
Так как проекция силы тяжести на горизонтальную плоскость равна нулю, то закон сохранения импульса справедлив в проекциях на горизонтальную плоскость.
Закон сохранения механической энергии:
Закон сохранения импульса (считаем удар абсолютно упругим):
m1 Δm1 m2 Δm2 l Δl g Δg α10 Δα10 α20 Δα20 α1 Δα1 10-3 кг м м/c2 градусы 174,7 0,1 111,5 0,1 1,05 0,005 9,81 0,01 0°30' 0°5' 3°0' 0°5' 12°0' 0°5'
№ α'1 Δα'1 α'2 Δα'2
градусы
1 4°0' 0°24' 15°10' 0°16'
2 4°10' 0°14' 14°50' 0°4'
3 4°40' 0°16' 14°40' 0°14'
4 4°10' 0°14' 14°30' 0°24'
5 4°50' 0°26' 14°40' 0°14'
6 4°20' 0°4' 15°10' 0°16'
7 4°40' 0°16' 15°20' 0°26'
сред. 4°24' 0°16' 14°54' 0°16'
Применяя расчетные
формулы, вычисляем необходимые
импульсы шаров и соответствующие
относительные и абсолютные погрешности: p1 = 112,3 (кг·м/c) (кг·м/c) δp1 = 0,0179
Δp1 =2,01 (кг·м/c)
p'1 = 38,2 (кг·м/c) (кг·м/c) δp'1 = 0,0945
Δp'1 =3,61 (кг·м/c)
p'2 = 74,2 (кг·м/c) (кг·м/c) δp'2 = 0,0335
Δp'2 =2,49 (кг·м/c)
Окончательно можно
записать:
p1 = 112 ± 2 (кг·м/c)
p'1 = 38 ± 4 (кг·м/c)
p'2 = 74 ± 2 (кг·м/c)
Импульс системы
шаров до соударения:
P = p1 =112 ± 2
(кг·м/c)
Импульс системы
шаров после соударения:
P' = p'1 + p'2
=112 ± 6 (кг·м/c)
Схематично изобразим
на числовой оси результаты измерений
импульса системы:
Вывод: в ходе данной лабораторной
работы было установлено, что для
используемой экспериментальной
установки и оборудования закон
сохранения импульса в проекциях на
горизонтальную плоскость выполняется.