Порядок выполнения работы и обработки экспериментальных данных

1. Ознакомиться с установкой, освоить методику эксперимента.

2. Изучить по инструкции устройство и правила взвешивания на торсионных весах. Получить у лаборанта 3 пульки для винтовки и произвести взвешивание каждой из них. За погрешность определения массы пулек принять точность весов. Результаты записать в таблицу.

3. Рулеткой измерить длину подвеса маятника l (рис.1).

4. Записать деление шкалы, на котором находится визир маятника до выстрела.

5. В присутствии преподавателя или лаборанта зарядить винтовку.

6. Укрепить в кронштейне винтовку и расположить её таким образом, чтобы ствол находился на расстоянии 25-30 см от торца цилиндра, произведя выстрел, записать в таблицу величину смещения S по шкале.

7. Повторить опыт два раза.

8. По формуле (6) вычислить скорость пули для каждого опыта, найти погрешности.

9. Под таблицей записать окончательный, результат с его погрешностью и соответствующим коэффициентом надежности.

10. Сравните кинетические энергии системы маятник-пуля до и после соударения. Сделайте вывод.

Примечание: значение массы маятника М узнать у преподавателя или лаборанта.

Контрольные вопросы по теории работы

1. Что такое баллистический маятник? Изобразите силы, действующие на маятник, в положении равновесия и в отклонённом положении. Почему систему маятник-пуля в процессе соударения можно считают замкнутой?

2. Запишите законы сохранения импульса и энергии применительно к процессу неупругого соударения пули с маятником.

3. Запишите закон сохранения полной механической энергии применительно к движению маятника после соударения, обоснуйте возможность его применения.

4. Получите расчётную формулу для определения скорости пули при помощи баллистического маятника.

5. Иногда при решении данной задачи рассуждают следующим образом. Внижнем положении (до удара) энергия системы равна кинетической энергии пули , а в положении наибольшего отклонения - потенциальной энергии (m + M)gh. Согласно закону сохранения энергии эти выражения можно приравнять, откуда получаем (при m<<M ): . В чём заключается ошибочность приведённых здесь рассуждений?

Литература

1. Иродов И. Е. Механика. Основные законы. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. - 310 с.

2. Савельев И. В. Курс физики: в 3 томах. Учебное пособие для втузов. СПб.: Лань, 2007. Т. 1. Механика. Молекулярная физика. - 350 с.

3. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности [Текст]: учеб. пособие для вузов / А. Н. Матвеев. - 4-е изд., стер. - СПб: Лань, 2009. - 324 с.

4. Чертов А. Г., Воробьёв А. А. Задачник по физике. Учебное пособие для втузов. / 8-е изд., перераб. и доп. М.: Физматлит, 2008. - 640 с.

Лабораторная работа № 4