Обработка результатов измерений

1. Рассчитать периоды колебания маятника и погрешности их измерения по формулам:

; ,

где Δt = 0,005 с – погрешность измерения времени секундомером.

2. Рассчитать максимальный угол отклонения светового «зайчика» _max для каждого выстрела (на другой установке в лаборатории этот пункт опускается) по формуле:

.

3. Рассчитать скорость пули v для каждого выстрела по формуле:

.

4. Рассчитать среднее значение скорости пули <v>.

5. Рассчитать для одного из опытов (по согласованию с преподавателем) погрешность измерения скорости пули Δv по формуле:

;

где Δφ_max=0,5º (перевести в радианы);

φ_max  угол отклонения маятника (рад);.

Δm=1/2∙m_р; m_р – масса наименьшего разновеса в комплекте;

Δr=1/2 ЦД; ЦД – цена деления измерительного прибора (линейки);

r  расстояние от места попадания пули до оси вращения;

ΔR₁=ΔR₂=1/2 ЦД.

Ввиду того, что основной вклад в величину Δv дают погрешности величин φ_max, R₁, R₂ и r, то, по согласованию с преподавателем, слагаемыми, содержащими погрешности других величин, в данной формуле можно пренебречь и погрешность измерения скорости пули Δv рассчитать по формуле:

.

6. Записать результат измерения скорости пули в виде:

v=(<v> ± Δv) м/с, α = 0,95.

Контрольные вопросы

1. Дать определение энергии тела, указать единицы измерения.

2. Дать определение консервативных и неконсервативных сил, действующих на систему тел, привести примеры.

3. Дать определение замкнутой системы тел.

4. Дать определение кинетической и потенциальной энергии тела; указать от чего они зависят.

5. Сформулировать теоремы об изменении кинетической и потенциальной энергии тела.

6. Записать формулы кинетической и потенциальной энергии для различных видов движения и взаимодействия тела (объяснить входящие величины).

7. Сформулировать закон сохранения механической энергии тела. В каких случаях он не выполняется?

8. Выполняется ли закон сохранения механической энергии в системе тел «пуля-маятник»? Объяснить почему.

9. Записать закон сохранения механической энергии в системе тел «маятник-нити подвеса».

10. Дать определение момента импульса материальной точки относительно неподвижной точки О (сделать пояснительный рисунок, указать единицы измерения).

11. Дать определение момента импульса материальной точки относительно неподвижной оси вращения z (сделать пояснительный рисунок).

12. Дать определение момента импульса твёрдого тела относительно неподвижной оси вращения z (записать определяющую формулу, сделать пояснительный рисунок).

13. Сформулировать закон сохранения момента импульса тела. В каких случаях он не выполняется?

14. Записать закон сохранения момента импульса для системы тел «пуля-маятник».

15. Записать формулу для определения скорости пули (объяснить входящие величины).

16. Записать формулу для определения периода собственных колебаний маятника (объяснить входящие величины). Как можно его изменить?

Список рекомендуемой литературы

1. Трофимова, Т.И. Курс физики: Учебное пособие для вузов. – 7-е изд., испр. / Т.И. Трофимова. - М.: Высшая школа, 2004 - §§ 13, 15 - 17, 19.

2. Детлаф, А.А. Курс физики: Учебное пособие для вузов.- 2-е изд., испр. и доп./ А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. - М.: Высшая школа, 1999.- §§ 5.2 - 5.3.

3. Савельев, И.В. Курс физики: Учеб.: В 3-х т. Т.1: Механика. Молекулярная физика. / И.В. Савельев - М.: Наука., 1989. - §§ 24, 27.

4. Грабовский, Р.И. Курс физики (для сельскохозяйственных вузов): Учебное пособие. – 5-е изд., перераб. и доп. / Р.И.Грабовский - М.: Высшая школа, 1980. - §§ 18, 23.