Визначимо коефіцієнт відновлення відносної швидкості та енергію дисипації для частково пружного зіткнення пулі і маятника

7 Кришку 3 (див. рис.1.1) встановіть на таку основу циліндра 2, щоб пуля 4 попадала в кришку і відбивалась від неї. Тобто буде відбуватись частково пружний удар.

8 Виміряти за допомогою лінійки 1 початкове положення балістичного маятника. Опустіть пулю тупим кінцем у верхній отвір трубки 5 і визначте за шкалою лінійки 1 максимальне переміщення балістичного маятника після абсолютно непружного удару відносно початкового положення. Дослід проведіть 5 раз, результати вимірів занести до таблиці 1.1. Зверніть увагу: в кожному досліді пуля повинна опускатись у верхній отвір трубки 5 однаково. У всіх експериментах (в тому числі і для абсолютно непружного удару) початкова швидкість пулі повинна бути однаковою.

9 Запишіть у таблицю 1.1 похибку приладу . Визначте середнє значення переміщення , випадкову похибку вимірювання , а також загальну похибку , використовуючи відповідні формули для прямих вимірювань.

Результати обчислень занесіть до таблиці 1.1.

10 Обчисліть середнє значення енергії дисипації для частково пружного удару за допомогою формули (1.25), а також похибку цієї енергії за формулою

(1.27)

11 Результат запишіть у вигляді

.

12 Обчисліть коефіцієнт відновлення відносної швидкості для частково пружного удару за допомогою формули (1.24), а також його похибку за формулою

. (1.28)

13 Результат запишіть у вигляді

.

5 Контрольні питання

Під час підготовки до лабораторної роботи необхідно вивчити:

• теоретичний матеріал з теми “Закони збереження” за підручником¹ або конспектом відповідних лекцій;

• матеріал, що поданий вище до даної лабораторної роботи.

Для перевірки теоретичної підготовки до лабораторної роботи дайте відповідь на такі питання:

1. Закон збереження імпульсу для системи матеріальних точок (доведення).

2. Центр мас системи матеріальних точок. Швидкість і прискорення центра мас (доведення).

3. Робота змінної сили. Теорема про кінетичну енергію для системи матеріальних точок (доведення).

4. Консервативні сили. Потенційна енергія. Взаємний зв’язок потенційної енергії і консервативної сили.

5. Повна механічна енергія системи матеріальних точок. Робота неконсервативних сил (доведення). Закон збереження повної механічної енергії для системи матеріальних точок (доведення).

6. Зіткнення тіл. Швидкості тіл після центрального абсолютно пружного удару (доведення). Абсолютно непружне зіткнення.

7. Опишіть основні етапи виконання лабораторної роботи.

8. Опишіть схему експериментальної установки.

9. Дайте визначення для коефіцієнта відновлення відносної швидкості. Доведіть, що для абсолютно пружного удару цей коефіцієнт дорівнює одиниці.

10. Дайте визначення для енергії дисипації. Які фізичні процеси пов’язані з енергією дисипації? Як визначають цю енергію?

11. Знайдіть співвідношення, за якими, використовуючи експериментальні дані, можливо визначити швидкість пулі після абсолютно непружного зіткнення.

12. Знайдіть співвідношення, за якими, використовуючи експериментальні дані, можливо визначити швидкість пулі перед абсолютно непружним зіткненням.

13. Знайдіть співвідношення, за якими, використовуючи експериментальні дані, можливо визначити швидкість балістичного маятника після частково пружного зіткнення.

14. Знайдіть співвідношення, за якими, використовуючи експериментальні дані, можливо визначити швидкість пулі після частково пружного зіткнення.

15. Доведіть розрахункову формулу для енергії дисипації для абсолютно непружного удару (1.21).

16. Доведіть розрахункову формулу для енергії дисипації для частково пружного удару (1.25).

17. Доведіть розрахункову формулу для коефіцієнта відновлення відносної швидкості для частково пружного удару (1.24).

18. Доведіть формулу для розрахунку похибки енергії дисипації для абсолютно непружного удару (1.26).

19. Доведіть формулу для розрахунку похибки енергії дисипації для частково пружного удару (1.27).

20. Доведіть формулу для розрахунку похибки коефіцієнта відновлення відносної швидкості для частково пружного удару (1.28).