Описание установки и метода измерений

Схема установки представлена на рис. 2. Основание прибора 1 в виде пластины снабжено регулируемыми по высоте опорами 2, которые позволяют установить плоскость основания строго горизонтально. Перпендикулярно основанию на нем смонтирована колонна 3, на которой закреплены три кронштейна: верхний 4, нижний - 5, средний – 6. К кронштейну 6 прикреплено «стреляющее» устройство 7 для «выстрела» пули. К кронштейну 6 прикреплены также: полупрозрачный экран со шкалой 8 для фиксации максимального угла отклонения баллистического маятника и фотоэлектрический датчик 9. Подвижная часть маятника имеет следующие важные детали: два наполненных пластилином приемника 10 и два груза 12, закрепляемые на заданных расстояниях от оси качания маятника. Подвижная часть подвешена на стальной проволоке 13, натянутой между зажимами в . кронштейнах 4 и 6. Рукоятка 14 предназначена для отклонения баллистического маятника от положения равновесия вручную. Назначение фотоэлектрического датчика 9, давать импульс для пуска миллисекундомера 15, регистрирующего заданные количества колебаний маятника – при двух различных положениях грузов 12.

Рис. 2. Общий вид баллистического маятника

Порядок выполнения работы

1. Максимально приблизить грузы друг к другу; зафиксировать значение R₁.

2. Установить маятник в положении, при котором угол его начального отклонения равен нулю.

3. «Выстрелить» пулю из «стреляющего» устройства.

4. Измерить максимальный угол отклонения маятника .

5. Подключить к электропитанию счетчик времени, установить на нем нулевое значение.

6. Отклонить маятник на угол  в соответствии с п. 4 и отпустить маятник. Одновременно с пуском маятника должен включиться отсчет времени миллисекундомером.

7. Зафиксировать время десяти колебаний маятника. Вычислить значение периода Т₁.

8. Повторить операции по п. п. 2 – 7 еще 5 раз. Вычислить среднее значение периода Т₁ по совокупности шести наблюдений.

9. Максимально отдалить друг от друга грузы, зафиксировать значение R₂.

10. При фиксированном значении R₂ повторить действия согласно п.п.2 – 8. Вычислить среднее значение периода Т₂ по совокупности шести наблюдений.

11. Используя средние значения периодов колебаний по п. 8 и 10 рассчитать скорость пули по формуле (10). При представлении результата оценить основные составляющие погрешности косвенного измерения, исходя из расчетной формулы (10).

Контрольные вопросы

1. Что называется импульсом тела? Единица измерения импульса в СИ?

2. Закон сохранения момента импульса?

.

3. Закон сохранения механической энергии?

4. Способ определения скорости пули, применяемый в данной работе?

Литература

3. Савельев И.В. Курс физики: Учебник в 3-х томах. Т.1: Механика. Молекулярная физика. М., - Наука, 1989. - 352 с.

2. Трофимова Т.И. Курс физики: Учебное пособие для вузов. 6-е изд. стер. – М., Высшая школа, 1999. – 542 с.