6.3. Задания

1) Проверить справедливость закона сохранения импульса при неупругом ударе шаров.

2) Проверить справедливость закона сохранения импульса при упругом ударе шаров.

6.4. Порядок выполнения задания 1

1) Измерить расстояние L от точки подвеса до центра масс шара и массы шаров m₁ и m₂. Результаты измерений и их инструментальную погрешность занести в таблицу.

2) Электронный секундомер перевести в режим «1». Включить электромагнит с помощью кнопки «пуск» на электронном секундомере и подвести к нему шар, измерить при этом начальный угол отклонения шара . Результат измерения и инструментальную погрешность занести в таблицу.

3) Выключить электромагнит с помощью кнопки «стоп/сброс» на электронном секундомере. Шар освобождается и движется к положению равновесия. После соударения шары движутся вместе. Измерить угол , на который отклоняются шары. Результат измерения угла отклонения шаров  и инструментальную погрешность занести в таблицу. Опыт повторить многократно.

4) Провести оценочный (приблизительный) расчет импульсов системы шаров до и после удара по формулам (33) и (34) и результаты подписать у преподавателя.

5) Провести математическую обработку результатов прямых измерений.

6) Вычислить средние значения импульсов системы шаров до и после удара, их абсолютную и относительную погрешность.

7) Записать окончательные результаты (с учетом правил округления).

8) Сравнить полученные результаты, сделать вывод.

6.5. Дополнительное задание

Определить энергию остаточной деформации шаров при неупругом ударе.

6.6. Порядок выполнения задания 2

1) Измерить расстояние L от точки подвеса до центра шаров и массы шаров m₁ и m₂. Результаты измерений и их инструментальную погрешность занести в таблицу.

2) Электронный секундомер перевести в режим «1». Включить электромагнит с помощью кнопки «пуск» на электронном секундомере и подвести к нему меньший шар. Измерить начальный угол отклонения шара . Результаты измерений и инструментальную погрешность занести в таблицу.

3) Выключить электромагнит с помощью кнопки «стоп/сброс» на электронном секундомере. При этом шар освобождается и начинает двигаться к положению равновесия. После соударения шаров измерить углы ₁ и ₂, на которые они отклоняются от положения равновесия. Измерять углы  можно поочередно: сначала для одного шара, задерживая рукой другой, затем – для второго, задерживая первый. Опыт повторить многократно. Результаты измерений углов ₁ и ₂ и их инструментальную погрешность занести в таблицу.

4) Провести оценочный (приблизительный) расчет импульса системы шаров до и после удара по формулам (37) и (38) и результаты подписать у преподавателя.

5) Провести математическую обработку результатов прямых измерений.

6) Вычислить средние значения импульса системы шаров до и после удара, их абсолютную и относительную погрешность.

7) Сравнить полученные результаты и сделать вывод.

6.7. Дополнительное задание

Определить коэффициент восстановления.

6.8. Контрольные вопросы

1) Закон сохранения импульса.

2) Кинетическая энергия, потенциальная энергия. Диссипация энергии. Закон сохранения и превращения энергии.

3) Абсолютно неупругий удар. Законы сохранения импульса и энергии для неупругого удара.

4) Вывести формулы для расчета импульса системы шаров до и после неупругого удара на основе законов сохранения импульса и энергии.

5) Абсолютно упругий удар. Законы сохранения импульса и энергии для упругого удара.

6) Вывести формулы для расчета импульса системы шаров до и после упругого удара на основе законов сохранения импульса и энергии.

Лабораторная работа 7

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Цель работы: определить тормозящий момент сил на основе закона сохранения энергии.

Приборы и принадлежности: маятник Обербека, набор грузов, электронный секундомер.