1 курс 2 семестр / Лабораторная работа 1-9(4)
.pdfНижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
кафедра «ФТОС»
Отчет по лабораторной работе № 1-9 «Изучение законов соударения тел»
Выполнил: студент группы
Проверил:
г. Нижний Новгород
20 г.
Цель работы:
Экспериментальная схема:
Исходные данные: |
|
|
l = 37 см |
Eал = 70 ГПа |
Eст = 200 Гпа |
mал = 40г |
μал = 0,34 |
μст = 0,29 |
mл = 114 г |
Eл = 97 ГПа |
α0 = 14º |
mст = 111г |
μл = 0,4 |
g = 9,8 м/c2 |
R = 15 мм |
|
|
Расчетные формулы:
1. Среднее значение времени удара:
i
|
|
i |
, N – количество измерений. |
|
N
2. Среднее значение угла отклонений нити со вторым шаром после удара:
2i
i
2N
3.Скорость первого шара до удара:
V 2 0gl sin
0 |
2 |
|
|
4. Средняя скорость второго шара после удара: |
V2 2 |
gl sin |
2 |
||
2 |
||||
|
|
|
||
5. Среднее значение силы: |
||||
F |
m2 |
V2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
6. Коэффициент восстановления кинетической энергии:
|
|
|
sin 0 |
m2 sin |
|
2 |
|
2 |
m2 sin2 |
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
E |
|
|
2 |
|
|
m1 |
2 |
|
|
|
m1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
Работа сил удара: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
A m1V02 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теоретическое значение времени удара: |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
mm |
|
|
|
|
1 2 |
|
1 2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2/5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
упр |
3,3 |
|
1 2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
m1 m2 RV0 |
E1 |
|
|
E2 |
Результаты измерений:
|
алюминий- |
латунь- |
сталь- |
алюминий- |
|||||
N |
алюминий |
латунь |
алюминий |
|
сталь |
||||
опыта |
τ, |
α2 |
τ, |
α2 |
τ, |
α2 |
τ, |
|
α2 |
|
мкс |
мкс |
мкс |
мкс |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 1. Исследование удара двух алюминиевых шаров.
2
V0
V2
F
E
A
упр
Проверка выполнения неравенства 0,5 E 1:
Проверка выполнения неравенства A 0 :
Сравнение теоретического значения с экспериментальным:
Задание 2. Исследование удара двух латунных шаров.
2
V0
V2
F
E
A
упр
Проверка выполнения неравенства 0,5 E 1:
Проверка выполнения неравенства A 0 :
Сравнение теоретического значения с экспериментальным:
Задание 3. Исследование удара стального и алюминиевого шаров.
2
V0
V2
F
E
A
упр
|
m1 |
|
||
Проверка выполнения неравенства |
|
E 1: |
||
m1 |
m2 |
|||
|
|
Проверка выполнения неравенства A 0 :
Сравнение теоретического значения с экспериментальным:
Задание 4. Исследование удара алюминиевого и стального шаров.
2
V0
V2
F
E
A
упр
|
m1 |
|
||
Проверка выполнения неравенства |
|
E 1: |
||
m1 |
m2 |
|||
|
|
Проверка выполнения неравенства A 0 :
Сравнение теоретического значения с экспериментальным:
Результаты расчетов:
, |
2 |
, |
V0 , |
V2 , |
F , |
E , |
A, |
упр , |
|
мкс |
м/c |
м/c |
Н |
мДж |
мкс |
||||
|
|
|
алюминийалюминий
латуньлатунь
стальалюминий
алюминийсталь
Расчет погрешностей для алюминиевых шаров.
Погрешности исходных данных:
l 37 0,5 10 2 м |
|
|
|
|
l 0,5 10 2 м |
||
|
l 100 0 |
|
|
||||
l |
|
|
l |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
l |
|
|
||
m 40 0,5 10 3 кг |
|
|
|
|
m 0,5 10 3 кг |
||
|
m 100 0 |
|
|||||
m |
|
|
m |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
m |
|
|
g 9,8 0,05 м / c2 |
|
|
g 0,05м / c2 |
|
g 100 0 |
||
g |
|
g |
0 |
|
|
|
g
1 10 6c - погрешность таймера
0 0, 25- погрешность шкалы
Погрешность измерения угла α2:
2 |
|
2i 2 |
2 |
|
i |
|
0 2 |
||
|
|
N N 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2
2
|
|
|
|
|
|
2 100 0 0 |
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
Погрешность скорости V2
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
2 |
V2 |
|
|
|
|
l |
|
g |
|
|
|||
|
|
|
|
ctg |
||||||||
V |
|
|
||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|||
|
|
|
2 |
|
l |
|
|
g |
|
|
|
22
2 подставлять в формулу в радианах
2 2
180
V2
V2
V2 V2 100 00
V2
V2
Погрешность силы удара F :
F F
F
F
|
m 2 |
|
V2 |
2 |
2 |
||||
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V2 |
|
|
|