3. Методика проведения работы

(формулы, зависимости физических величин и т.д.)

В соответствии с уравнением (2) (второй шар неподвижен) закон сохране­ния импульса запишется:

m = m+ m, (6)

где - скорость налетающего шара в момент перед ударом, , - соответст­венно, скорости шаров после удара.

lcos

lcos

m

=0

m

l

m

m

m

m

m

m

h



x

а) исходное б) до удара в) после удара г) конечное

состояние состояние

Рис. 4

В проекции на ось x (рис. 4, б,в ) уравнение (6) принимает вид

= -. (7)

Исходя из закона сохранения полной механической энергии, для шара до удара можно записать:

= , (8)

из (рис. 4, а, г) h = l - lcos (- угол отклонения шарика с нитью в исходном поло­жении;- угол отклонения нити с шарикомпосле столкновения с шари­комm), тогда из (8) получим

= ,

отсюда

= = 2sin(/2), (9)

здесь

=.

Аналогично для шара после удара (произойдет отклонение на угол ):

= (10)

и для шара после удара (произойдет отклонение на угол ):

=. (11)

Коэффициент восстановления скорости можно определить по формуле:

= , (12)

т. к. = 0, то (12) примет вид

= |-|/. (13)

Коэффициент восстановления энергии можно определить по формуле:

= ,

где - кинетическая энергия первого и второго шара до удара, соответст­венно; - кинетическая энергия после удара.

Так как =, = 0, =, = , то, согласно (9), (10), (11), имеем

= [+]/. (14)

Потерю энергии ΔE при частично упругом соударении можно определить по формуле:

ΔE = - (+),

отсюда

ΔE = (1-). (15)

Единицы измерения физических величин:

[g] = [], [l] = [м], [] = [м/с], [] = [рад], [E] = [Дж].

4. Схема лабораторной установки

5. Порядок проведения эксперимента

(последовательность выполнения эксперимента)

Перед проведением испытаний необходимо измерить массы опытных ша­ров (взвесить на весах лабораторных равноплечих типа ВЛР-1), результаты зане­сти в табл. 1.

Один из шаров, выполненных из латуни и алюминия – со вставкой (так их можно различить), его массу удобно обозначить m.

Подключить клеммы 10 верхнего кронштейна и электромагнит 5 установки к блоку электронному при помощи кабеля. Вилку с марки­ровкой "Э" вставить в розетку электромагнита.

6. Таблицы измерений и вычисляемых значений

(данные измерений и расчетов)

массы опытных ша­ров:

Табл. 1

масса	латунные	алюминиевые	стальные
m, кг	115,6 гр.	38,3 гр.	112 гр.
m, кг	118,2 гр.	44,9 гр.	113,4 гр.

время соударения для различных пар шаров:

Табл. 2

время соударения шаров	латунные	алюминиевые	стальные
, с	143	99	114
, с	159	129	114
, с	157	115	137
, с	153*	114.3*	121.7*

углы отскока правого и левого шаров:

Табл.3

№ опыта	α, рад	алюминиевый –латунный	алюминиевый – стальной	стальной – латунный
1		0.018	0.021	-0.017
		0.174	0.157	0.161
2		0.009	0.019	-0.014
		0.157	0.139	0.167
3		0.019	0.019	-0.014
		0.174	0.139	0.143