М ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр1 институт химии и энергетики
(наименование кафедры/департамента/центра полностью)
13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
(код и наименование направления подготовки, специальности)
(направленность (профиль) / специализация)
лабораторная работа №__2_
по учебному курсу «_Физика 1__________»
(наименование учебного курса)
Вариант _4___ (при наличии)
Студент |
Яшин И.А. (И.О. Фамилия) |
|
Группа |
ЭЭТбп-1801а (И.О. Фамилия) |
|
Преподаватель |
Леванова Наталья Геннадьевна (И.О. Фамилия) |
|
Тольятти 2021
«Упругие и неупругие удары»
Цель работы:
Выбор физических моделей для анализа взаимодействия двух тел.
Исследование физических характеристик, сохраняющихся при столкновениях.
Экспериментальное определение зависимости тепловыделения при неупругом столкновении от соотношения масс при разных скоростях.
Зарисовка модели «Упругие и неупругие соударения»:
Эксперимент 1. Абсолютно упругий удар
Проведем измерения для абсолютно упругого удара тележек и запишем данные в таблицу 2.
Таблица 2
Результаты измерений и расчетов для абсолютно упругого удара
Номер измерения |
|
||||
m2, кг |
, м/с |
, м/с |
, Дж |
, Дж |
|
1 |
1 |
0,4 |
4,4 |
10 |
10 |
2 |
2 |
-0,7 |
3,3 |
12 |
12 |
3 |
3 |
-1,4 |
2,6 |
14 |
14 |
4 |
4 |
-2 |
2 |
16 |
16 |
5 |
5 |
-2,4 |
1,6 |
18 |
18 |
6 |
6 |
-2,8 |
1,2 |
20 |
20 |
7 |
7 |
-3,1 |
0,9 |
22 |
22 |
8 |
8 |
-3,3 |
0,7 |
24 |
24 |
9 |
9 |
-3,5 |
0,5 |
26 |
26 |
10 |
10 |
-3,7 |
0,3 |
28 |
28 |
Рассчитаем кинетические энергии системы до и после соударения по формулам
Полученные значения занесем в таблицу 2.
Вывод: До соударения большей кинетической энергией обладает тело с большей массой. После соударения, кинетическая энергия передаётся телу с меньшей массой.
Эксперимент 2. Абсолютно неупругий удар ( )
Вывод формулы для относительной величины тепловой энергии δ при
Проведем измерения и расчет ξ, и для абсолютно неупругого удара тележек при и запишем данные в таблицу 3.
Таблица 3
Результаты измерений и расчетов для абсолютно неупругого удара
Номер измерения |
|
|||||||
m2, кг |
, м/с |
, Дж |
, Дж |
|
|
β |
ξ |
|
1 |
1 |
1,2 |
10 |
3,6 |
0,64 |
0,64 |
-1 |
4 |
2 |
2 |
0,7 |
12 |
1,47 |
0,87 |
0,88 |
-1 |
2 |
3 |
3 |
0,3 |
14 |
0,32 |
0,97 |
0,98 |
-1 |
1,33 |
4 |
4 |
0 |
16 |
0 |
1 |
1 |
-1 |
1 |
5 |
5 |
-0,2 |
18 |
0,18 |
0,99 |
0,98 |
-1 |
0,8 |
6 |
6 |
-0,4 |
20 |
0,8 |
0,96 |
0,96 |
-1 |
0,66 |
7 |
7 |
-0,5 |
22 |
1,38 |
0,93 |
0,92 |
-1 |
0,57 |
8 |
8 |
-0,7 |
24 |
2,94 |
0,87 |
0,88 |
-1 |
0,5 |
9 |
9 |
-0,8 |
26 |
4,16 |
0,84 |
0,84 |
-1 |
0,44 |
10 |
10 |
-0,9 |
28 |
5,67 |
0,79 |
0,81 |
-1 |
0,4 |
Рассчитаем по формуле
Рассчитаем по выведенной формуле и внесем значения в таблицу 3.
Построим график зависимости δ(ξ).
Вывод: при абсолютно не упругом столкновении вся кинетическая энергия обоих тележек переходит в тепловую при одинаковой массе обоих тележек.
Эксперимент 3. Абсолютно неупругий удар при m1 = m2.
Вывод формулы для относительной величины тепловой энергии δ при m1 = m2
Проведем измерения и расчет β, и для абсолютно неупругого удара тележек при m1 = m2 и запишем данные в таблицу 4.
Таблица 4
Результаты измерений и расчетов для абсолютно неупругого удара
Номер измерения |
|
|||||||
, м/с |
, м/с |
, Дж |
, Дж |
|
|
β |
ξ |
|
1 |
0 |
1 |
8 |
4 |
0,5 |
0,5 |
0 |
1 |
2 |
-0,2 |
0,9 |
8,08 |
3,24 |
0,59 |
0,59 |
-0,1 |
1 |
3 |
-0,4 |
0,8 |
8,32 |
2,56 |
0,69 |
0,69 |
-0,2 |
1 |
4 |
-0,6 |
0,7 |
8,72 |
1,96 |
0,77 |
0,77 |
-0,3 |
1 |
5 |
-0,8 |
0,6 |
9,28 |
1,44 |
0,84 |
0,84 |
-0,4 |
1 |
6 |
-1 |
0,5 |
10 |
1 |
0,9 |
0,9 |
-0,5 |
1 |
7 |
-1,2 |
0,4 |
10,88 |
0,64 |
0,94 |
0,94 |
-0,6 |
1 |
8 |
-1,4 |
0,3 |
11,92 |
0,36 |
0,96 |
0,96 |
-0,7 |
1 |
9 |
-1,6 |
0,2 |
13,12 |
0,16 |
0,98 |
0,98 |
-0,8 |
1 |
10 |
-1,8 |
0,1 |
14,48 |
0,04 |
0,99 |
0,99 |
-0,9 |
1 |
Рассчитаем по формуле
Рассчитаем по выведенной формуле и внесем значения в таблицу 3.
Построим график зависимости δ(β).
Вывод: при абсолютно не упругом столкновении при одинаковых массах объектов вся кинетическая энергия переходит в тепловую при одинаковых значениях скоростей, но направленных встречно друг другу.
1 Оставить нужное