Метод измерения

В данной работе изучается прямой удар двух шаров из стали, подвешенных на нитях так, что в момент удара они проходят через положение равновесия. При центральном ударе двух шаров одинаковых масс и при условии равенства скоростей до удараV₁ = V₂ = V соблюдается равенство скоростей и после удара . Тогда коэффициент восстановления:

(7)

найдем из следующих соображений.

Потенциальная энергия шара в момент удара полностью превращается в кинетическую:

(8)

Равенство (8) соблюдается и после удара:

(9)

Тогда из уравнения (8) и (9) имеем: ,

Следовательно:

(10)

Но:

, , (11)

где: - длина нити, - угол отклонения после удара,

- угол отклонения до удара.

Подставляя (11) в (10), окончательно получим:

(12)

Работа деформации определяется из уравнения (5), в котором кинетические энергии заменяются потенциальными, а высоты через углы по формулам (11). После подстановки окончательно получим:

(13)

Измерения и обработка результатов

1. Ознакомиться с установкой. Убедиться в одинаковости длин нитей подвесок и при необходимости отрегулировать их.

2. Выполнить измерения. Для этого отвести шары на одинаковые углы () и заметить углы их наибольшего отклонения () после первого удара.

3. Провести опыты с другими значениями . Для каждого отклонения провести опыты по три раза.

4. Выполнить расчеты ипо формулам (12) и (13).

5.Оценить погрешность измерения. Результаты измерений и расчетов занести в

таблицу.

Значения масс шаров и длины нитей берутся из таблички на установке.

Данные опытов занести в таблицу:

№ опыта		R						%
1
2
3
Сред. знач.

Контрольные вопросы

1. Дать определения абсолютно упругого и абсолютно неупругого ударов.

2. Какие законы сохранения выполняются при этих ударах?

Сформулировать их.

3. Какой удар называется центральным?

4. Какими величинами оценивается степень "неупругости" удара?

5.Что называется коэффициентом восстановления и от чего он зависит?

6. По каким результатам проведенных вами исследований можно заключить, является ли удар шаров в лабораторной установке абсолютно упругим или абсолютно неупругим? Как вы назовете этот удар?

Литература

1. Курс общей физики. Том 1. Савельев И.С.

2. Курс физики. Том 1. Яворский Б.М., Детлаф А.А.

3. Курс общей физики. Шубин И.В.

h

Рис.1