Задание Измерение скорости пули

1. Занести в лабораторный журнал значения массы пули m, массы грузов , расстояние l от оси 1 до геометрического центра ловушки: m = (0,7650,001) г; = (1931) г; l = (1201) мм.

2. Установить подвижные грузы 3 на произвольно выбранном (но одинаковом) расстоянии от оси1. Расстояние от оси 1 до центра подвижных грузов 3 определяется по рискам — углублениям, нанесенным на стержень 2 заводским способом. Расстояние между рисками и расстояние между первой риской и осью 1 L = 20 мм. При расчетах считать, что абсолютная погрешность измерения L расстояния L от оси 1 до центра подвижных грузов (если центры подвижных грузов с помощью прижимных винтов установлены напротив рисок — углублений) равна 1 мм.

3. Убедиться, что риска на боковой поверхности ловушки находиться напротив нуля отсчета шкалы углов поворота баллистического маятника, нанесенной на прозрачной боковой поверхности защитного кожуха установки (при этом маятник должен находиться в состоянии равновесия).

4. Включить установку нажатием клавиши CЕТЬ; на цифровых табло секундомера и счетчика числа периодов колебаний должны загореться нули.

5. Зарядить пистолет.

6. Выстрелить из пистолета.

7. Отметить визуально по шкале углов отклонения баллистического маятника максимальный угол отклонения системы «баллистический маятник + пуля» и занести его в табл.24.1. За погрешность измерения величины взять цену деления шкалы  = 1.

8. Занести в табл.24.1 время полныхn колебаний по показаниям миллисекундомера и счетчика числа периодов колебаний.

Таблица 24.1

Величина	L1, мм			L2, мм
, град.
<>, рад
Δα, рад
tn(k), с
, c
Δtn, c
T, c
ΔT, c

Чтобы миллисекундомер отсчитал время нужного вам числа n полных колебаний баллистического маятника, надо после n – 1 полного числа колебаний маятника нажать клавишу СТОП.

Примечание. К сожалению, в установке настоящей лабораторной работы не предусмотрено автоматическое измерение угла поворота _m. Как следствие этого, довольно трудно вести одновременно визуальное определение угла поворота баллистического маятника и наблюдение за табло счетчика полного числа периодов колебаний баллистического маятника, чтобы после n – 1 полного колебания нажать клавишу СТОП. Поэтому предлагается более простой способ поэтапного измерения угла поворота _m и времени t_n полных п периодов колебаний баллистического маятника:

1) выстрелить из пистолета и визуально определить угол максимального поворота баллистического маятника;

2) нажать клавишу СТОП;

3) не вынимая пули из ловушки, вывести баллистический маятник из положения равновесия на угол _m и после нажатия клавиши СБРОС отпустить, предоставив ему возможность совершать свободные колебания;

4) после того как на табло счетчика полного числа колебаний баллистического маятника появится число п – 1, нажать клавишу СТОП;

5) после появления на табло счетчика числа п миллисекундомер автоматически прекратит отсчет времени, а на его табло будет указано время t_n полных п колебаний баллистического маятника.

9. При неизменном положении подвижных грузов 3 повторить еще два раза все измерения, изложенные в пп.5-8. Перед каждым выстрелом из пистолета необходимо нажимать клавишу СБРОС, чтобы разблокировать миллисекундомер. Результаты измерений занести в табл.24.1.

10. Установить подвижные грузы 3 на произвольно выбранном (но одинаковом) расстоянии (не совпадающем с) от оси1. Рекомендуется выбирать значение , существенно отличающиеся от значений. Тогда значения пар величин (,) и (,) будут тоже существенно различны и, как следствие, выражение, стоящее в знаменателях последних двух слагаемых в формуле (24.16), не будет близко к нулю и, следовательно, относительная погрешность измерения скорости пулине будет велика.

11. Повторить все измерения, изложенные в пп.5-9, для нового положения () подвижных грузов.

12. Используя данные табл.24.1, рассчитать период колебаний Т баллистического маятника по формулам

, (24.17)

где n — число периодов колебаний баллистического маятника; N — число измерений времени ; под величиной погрешности измерения временип колебаний подразумевается приборная погрешность миллисекундомера (с), если его показания в пределах однотипной серии измерений (состоящей изN измерений) отличаются последней значащей цифрой. В противном случае величина вычисляется по формуле:

. (24.18)

Рекомендуется выбирать значения п = 13; п > 3 брать не рекомендуется, так как при большом числе периодов колебаний баллистического маятника можно получить существенную систематическую ошибку при определении величины t, связанную с затуханием колебаний.

13. Вычислить, пользуясь формулами (24.15), (24.16) и данными табл.24.1, скорость пули.