Порядок выполнения работы

1. Измерить высоту h цилиндра штангенциркулем не менее 5 раз в разных местах; столько же раз измерить диаметр D цилиндра микрометром в разных местах. Результаты измерений занести в таблицу.

2. Вычислить среднее значение высоты и диаметра по формуле:

,

,

где n - число измерений.

3. Найти абсолютную погрешность каждого измерения, и занести в таблицу:

h_i= |h_i- h_ср|,D_i= |D_i- D_cр|.

Таблица измерений

№ п/п	h (мм)	h (мм)	D (мм)	D (мм)	V (мм3)
1. 2. 3. 4. 5.
Сумма
Сред. знач.

4. Максимально возможные погрешности при n числе измерений D и h соответственно равны:

,.

5. Подсчитать объем тела по средним значениям h_cри D_cр

V_ср= (D_ср²/4 )h_ср.

6. Найти абсолютную и относительную погрешности косвенного изме­рения объема по формуле:

V_мах= V_ср(h_мах/h_ср+ 2(D_мах/D_ср),

_v= (V_мах/V_ср)^. 100 %.

7. Окончательный результат запишите в виде:

V = V_ср±V_мах[мм³],_v[%];

h = h_ср±h_мах[мм],_h[%];

D = D_ср±D_мах[мм],_D[%].

Контрольные вопросы

1. Что такое относительная и абсолютная погрешность?

2. Что такое приборная погрешность?

3. Что такое прямое и косвенное измерение?

4. Уметь пользоваться микрометром и штангенциркулем.

5. Классификация ошибок измерений физических величин.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Исследование неупругого удара с помощью баллистического маятника

Цель работы:1) пользуясь законами сохранения энергии и импульса определить скорость пули и работу деформации.

Оборудование:баллистический маятник, пружинный пистолет, пуля, шкала отсчета, линейка, секундомер.

Теоретическое введение

Баллистический маятник представляет собой цилиндр, заполненный пластилином, и подвешенный на четырех длинных нитях к потолку(Рисунок 1). Под цилиндром помещается шкала отсчета. Пружинный пистолет закрепляется специальным зажимом.

1. После выстрела пуля массой m и со скоростью υ застревает в пластилине и продолжает движение с цилиндром со скоростью u. На основании закона сохранения импульса имеем:

mυ= (m+M)u, (1)

где υ - скорость пули до удара, L

u - скорость пули с цилиндром

после удара, M - масса цилиндра. Н

При отклонении маятника в край-

нее положение, его кинетическая S

энергия переходит в потенциальную. Рисунок 1

(m+M)u²/2 = (m+M)gH, (2)

отсюда

u²= 2gH. (3)

Из рисунка 1 (при L H и малом угле α ) можно найти

H=S²/ 2L, (4)

где S– горизонтальное перемещение цилиндра вдоль шкалы,

. (5)

Решая совместно (1), (3), 4) и (5) найдем скорость пули:

. (6)

Относительная погрешность определения скорости рассчитывается по формуле

(7)

Абсолютную погрешность определим:

. (8)

Считая удар пули о пластилин в цилиндре центральным неупругим ударом, а систему неизолированной, можно записать на основании закона сохранения энергии

mυ²/2 = (m+M)u²/2 +A, (9)

где A - энергия, затрачиваемая на деформацию тела, т.е. работа деформации. Решая совместно (1) и (8) найдем работу деформации

, (10)

где υ - скорость пули, определяемая по формуле (6).

Абсолютную погрешность для работы деформации можно рассчитать по формуле

. (11)