Неупругое соударение тел
Абсолютно упругим называется такое соударение тел, при котором их суммарная полная механическая энергия не меняется.
На практике абсолютно упругого соударения не встречается. За счет работы внутренних диссипативных сил часть полной механической энергии соударяющихся тел превращается в тепловую (внутреннюю) энергию. Полная механическая энергия системы убывает, а соударяющиеся тела деформируются (изменяют свою форму). Такой удар называется неупругим.
Если после соударения тела движутся с одной скоростью вместе, то удар называется абсолютно неупругим. Таким образом, при неупругом соударении полная механическая энергия не сохраняется.
Оборудование: наклонная плоскость (плита), стойка, линейка, металлические шарики.
Рабочее задание: определить коэффициент восстановления скорости тела при неупругом ударе о наклонную плиту.
Порядок выполнения работы
Рис.2
1.
Перемещением муфты А (рис.2) установить
произвольный наклон плоскости (примерно
10-15°). Измерить высоты H1иH2, длину
наклонной плоскостиlмежду линиямиL1иL2(см.рис. 2) и
определить
.
Примечание. Можно
произвольно изменять длину наклонной
плоскости
,
изменяя при этом другие высотыH1иH2.
2. Перемещением муфты Bустановить произвольную высотуh(17 – 20 cм) бункераCнад наклонной плоскостью. Отцентрировать установку бункера так, чтобы шарик после отскока ударился еще один раз о наклонную плоскость в направлении ее продольной оси.
3. Положить на наклонную плоскость узкую полоску бумаги краем вдоль черты L1, накрыть сверху копировальной бумагой и закрепить оба листа скобой. При проведении эксперимента скобу не трогать.
4. Поместить шарик в бункер Cв слегка открытое отверстие (это позволит более точно фиксировать начальное положение шарика). Затем медленно открыть заслонку, дав шарику провалиться. Ударившись о плоскость, шарик отскочит и оставит след на бумаге.
5. Обозначить точку удара на бумаге точкой 1. Отогнуть от линии L1и полоску бумаги и копировальную бумагу таким образом, чтобы повторное падение шарика из бункера пришлось на металлическую поверхность; отскочив от нее, шарик второй раз ударится о поверхность и оставит след на бумаге. Эту точку обозначить цифрой 1'.
6. Повторить опыт при отогнутой бумаге 9 раз, обозначая следы от повторных ударов соответственно 1', 2', ..., 3'.
7. Снять листы с плоскости, определить расстояние xiмежду точками 1-1', 1-2', 1-3', ..., 1-9' и занести в табл.1.
8.
Вычислить среднее значение
.
9.
Определить случайные отклонения ∆xi
= xi
– < x >каждого
измерения расстояния, среднее квадратичное
отклонение
.
Вычислить погрешность∆xрезультата измерений:
(n-количество точек).
10. Вычислить < k> по формуле (6), подставляяx = < x >.Принимаем радиус шарикаr<<h.
11.
Вычислить абсолютную ∆kcи относительнуюEпогрешности:
;
.
Содержание отчета
Результаты измерений и расчетов записать в табл. 1 и 2.
Таблица 1
|
xi, мм |
∆xi, мм |
(∆xi) 2, мм2 |
|
|
|
|
Таблица 2
|
l, мм |
h, мм |
H1,мм |
H2,мм |
sinα |
S, мм |
∆x,мм |
< kc > |
∆kc |
E, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Записать
результат в виде:
.