
- •Лабораторная работа № 18 законы столкновений
- •Теоретическая часть.
- •Описание установки.
- •Экспериментальная часть.
- •Измерения скоростей тележек при упругом столкновении.
- •Обработка результатов упражнения 1
- •Измерения скоростей тележек при неупругом столкновении.
- •Обработка результатов упражнения 2
- •Построение графиков с помощью программы Measure
- •Подготовка к работе.
- •Литература
Измерения скоростей тележек при неупругом столкновении.
1. Соберите установку, согласно рисунку 2, с насадками на тележках для неупругих столкновений.
2. Поставьте тележку 3 без дополнительных грузов на рельс и подсоедините ее к устройству 9.
3. Нагрузите тележку 4 дополнительными грузами 8 в соответствии с таблицей 3 и установите ее посередине между световыми барьерами.
4. Нажмите кнопку «Новое измерение» на панели инструментов и кнопку «Далее» в появившемся окне. Нажмите на спусковой затвор устройства 9. Толкатель устройства приведет тележку 3 в движение.
5. Вначале первый световой барьер 5
измерит скорость тележки 3 до ее
столкновения с неподвижной тележкой
4. Так как после столкновения две тележки
движутся вместе, то один световой барьер
будет поочередно пересекаться двумя
экранами на двух тележках. В результате
прибор покажет две почти одинаковые
скорости тележек. Разность значений
скоростей может быть связана с наличием
трения. Для численных расчетов нужно
брать значение скорости тележки 4
(обозначим в таблице
).
Тележка 4 первая пересекает световой
барьер и значение ее скорости точнее
характеризует скорость движения системы
из двух тележек после соударения.
6. Запишите показания прибора со значениями скорости в таблицу 3 и повторите измерения с другой массой тележки 4.
Таблица 3. Модули скоростей тележек при неупругом ударе.
№ п/п |
Масса грузов, кг |
Масса тележки
с грузами
кг |
|
Скорости тележек | |
до столкновения
|
после столкновения
| ||||
1. |
0 |
|
|
|
|
2. |
0,4 |
|
|
|
|
3. |
0,5 |
|
|
|
|
4. |
0,6 |
|
|
|
|
5. |
0,8 |
|
|
|
|
Обработка результатов упражнения 2
1. По результатам измерений для каждого
опыта вычислите модуль импульса и
кинетическую энергию системы до (,
)
и после (
,
)
столкновения, а также относительные
изменения этих величин. Результаты
занесите в таблицу 2.
Таблица 4. Импульсы и кинетические энергии тележек при неупругом ударе.
№ п/п |
|
|
|
|
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
|
|
|
4. |
|
|
|
|
|
|
|
5. |
|
|
|
|
|
|
|
2. Постройте график зависимости величины
от отношения масс
.
На этом же рисунке приведите кривую,
рассчитанную по формуле (15).
Графики по согласованию с преподавателем строятся либо на миллиметровой бумаге вручную, либо на компьютере с помощью программы Measure (описание построения приведено ниже).
3. Оцените погрешности скоростей, импульсов и кинетической энергии, считая, что погрешность при измерении массы составляет 0,002 кг, а погрешность при измерении скорости 0,01 м/с.
4. Сформулируйте выводы по результатам упражнения 2.