1.Установить и закрепить на основание направляющую с защелкой и грузом.
2.Закрепить рычаг в основании.
3.Установить на рычаг гирю.
4.Собранную установку поместить на горизонтальную поверхность.
Порядок выполнения работы.
1. Установить гирю 5 (рис.1) на некотором расстоянии от оси вращения рычага 4.
2. Поднять сваю до предела и подобрать наибольшую высоту Н такой, чтобы после удара свая не касалась втулки 3.
3. Подобрав нужную высоту, записать положение указателя сваи до удара S1 (рис.2).
4. Поднять груз на выбранную высоту и закрепить его там. Записать положение указателя груза H1.
5. Нажать кнопку 8 защелки. Записать положение указателя сваи после удара S2.
6. Повторить опыт при тех же значениях H1 и S1 пять раз.
7. Следующую серию измерений проделать при том же начальном положении сваи и гири, но изменить высочу падения груза H1 при условии выполнения пункта 2. Повторить опыт пять раз.
8. Переставить гирю 5 на большее расстояние от оси вращения рычага. Провести третью серию измерений при тех же значениях H1 и S1 что и в пункте 7. Опыт повторить 5 раз.
Данные установки: m1=..... m1=.….., m2=….... m2=…...
Результаты измерений S1=…..., DS1=.…..
Таблица 1.
| № п/п | H1 | H=H1-S1 | S2cp | S=S1-S2 | f |
Для данной серии (по указанию преподавателя) записать погрешность
DН=(D Н12 + DS12)1/2, D S =(DS12+ DS22)1/2.
Таблица 2.
| 1 серия | 2 серия | 3 серия | ||||
| № п/п | S2 | D S 2 | S2 | D S 2 | S2 | D S 2 |
Обработка результатов опытов.
1. По формуле (9) рассчитать среднюю силу сопротивления для каждой серии опытов.
1. Для указанной серии измерений определить погрешность силы. Пренебрегая погрешностью ускорения свободного падения и учитывая что m1= m2, получим:
(Df)2 =2g2m2+[m12gH/S(m1+m2)]2 [4(Dm/m1)2+2m2/(m1+m2)2+(DH/H)2+(DS/S)2]1/2
В полученной формуле можно пренебречь первым слагаемым по сравнению со вторым. Окончательная формула для расчета погрешности имеет вид:
(Df)2=[m12gH(DS/S(rn1+m2)]2[4(Dm/m1)2+2Dm/(m1-m2)2+(DH/H)2 +DS/S)2]1/2 (11)
2. Записать окончательный результат в виде
f= fcp±f
4. Определить долю энергии, затраченной на деформацию тел (формула (10)).
5. Рассчитать внутренние силы, действующие в системе груз свая во время неупругого взаимодействия тел. Для этого, используя для груза m1 соотношение D (mv) = F Dt, можно записать, что
m1(v2 – v1) = m1g + F1
где v1 - скорость груза перед ударом, v2 - скорость груза и сваи после удара, Dt -время соударения, которое равно 2*10-4 сек. Подставив значения скоростей из (1) и (3), получим формулу для расчета внутренней силы:
F = m1g + m1(2gH)1/2[1 – m1/(m1 + m2)]/ Dt
6. Сравнить внутренние силы с внешними.
Техническое обслуживание.
Периодически осматривать установку и при необходимости подтягивать ослабленные винты.
Рис.1.
Лабораторная работа № 2
“Определение скорости пули методом физического маятника”
Цель работы: Лабораторная установка "Определение скорости пули методом физического маятника" позволяет иллюстрировать законы сохранения в механике: закон сохранения момента импульса, закон сохранения полной механической энергии и изменение полной механической энергии при неупругом ударе.
При работе на данной установке определяется скорость пули пружинного ружья по отклонению физического маятника от положения равновесия.
Приборы и принадлежности: Лабораторная установка физический маятник.
Габаритные размеры:
Длина не более 470мм.
Ширина не более 210 мм.
Высота не более 670 мм.
Масса не более 7кг
Масса пули 2 г.
Масса ловушки 12г.
Масса стержня 50г.
Состав изделия и комплект поставки:
1. Основание с закрепленными на нем пружинным ружьем, неподвижной частью фиксатора с линейкой и ограничителем -1 шт.
2. Стойка с физическим маятником -1 шт.
3. Цилиндрическая пуля -1 шт.
