Обработка результатов измерений

 

1.Рассчитайте массы шаров по известным диаметрам;

2.Определите скорости движения шаров до и после столкновения;

3.Сопоставьте скорости, полученные в эксперименте, со значениями, рассчитанными на основе формул V₁=0, V₂=V₀₁ (одинаковые шары) и

Массы шаров т вычисляются исходя из их плотности (р_стали=7.8-10³ кг/м³) и диаметра D:

4.На основе полученных данных рассчитайте кинетическую энергию

системы до () и после () столкновения и

сравните полученные значения. Уменьшение кинетической энергии системы после соударения (если оно имеет место) означает, что в действительности удар не был абсолютно упругим и часть механической энергии перешла в тепловую.

 

Таблица 1 Столкновение двух шаров одинаковой массы.

Таблица 2 Столкновение двух шаров разной массы.

Обозначения, принятые в таблицах:

Δt₁, Δt₂, Δt₃ - интервалы времени, регистрируемые компьютерной

измерительной системой.

V₀₁=D₁/Δt₁ - скорость налетающего шара до столкновения (D₁- диаметрналетающего шара).

V₂=D₂/Δt₂ - скорость первоначально покоящегося шара после столкновения

(D₂ диаметр этого шара).

V₁=D₁/Δt₃ - скорость налетающего шара после столкновения (в опыте с

разными шарами).

Т - кинетическая энергия системы до столкновения.

Т' - кинетическая энергия системы после столкновения.

ΔТ=Т'-Т - изменение кинетической энергии в результате взаимодействия шаров.

Т - кинетическая энергия системы до столкновения.

Т' - кинетическая энергия системы после столкновения.

ΔТ= Т'-Т - изменение кинетической энергии в результате взаимодействия шаров.

 

Указания по технике безопасности

1. Перед выполнением работы получите инструктаж у лаборанта.

2. Соблюдайте общие правила техники безопасности работы в лаборатории по физике.

3. Удары шаров по корпусам оптоэлектрических датчиков недопустимы, поэтому движение шаров следует останавливать сразу после регистрации необходимых интервалов времени.

 

Контрольные вопросы.

1. На примере двух частиц вывести закон изменения импульса этой системы. Сформулировать условия, при которых сохраняется импульс системы или его проекция. Что такое внешние и внутренние силы.

2. Дать понятие механической работы. Привести формулу для нахождения работы переменной силы по криволинейному участку траектории. Какие силы называются консервативными и неконсервативными. Дать понятие потенциальной энергии.

3. Дать понятие кинетической энергии материальной точки и твердого тела. Вывести теорему об изменении кинетической энергии.

4. Что такое удар упругий и неупругий?

5. Дать понятие изолированной системы.

6. Вывести расчётные формулы для импульса и кинетической энергии при упругом и неупругом соударении шаров.

7. Какие превращения механической энергии совершаются в эксперименте, проводимом в данной работе?

 

Лабораторная работа № 4