Выполнение работы
1. Определить взвешиванием на весах массы обоих шаров. Результат записать в табл. 1.
Таблица 1
Масса правого шара m1, кг |
|
Масса левого шара m2, кг |
|
Отклонение правого шара 1, рад |
|
Отвести правый шар вдоль шкалы на некоторый, одинаковый во всех опытах, угол и измерить угол отклонения β1. Отпустить шар. Убедиться, что шары после удара движутся вдоль шкалы. Поймать левый шар после удара в его крайнем положении, чтобы не допустить второго удара. Измерить углы отклонения γ1 и γ2. Положительное значение угла γ1 отсчитывается по правой шкале, угла γ2 – по левой. Результаты записать в табл. 2.
3. Произвести не менее шести опытов по неупругому удару. Для этого шары повернуть пластилиновой нашлёпкой к точке удара. Отвести правый шар на угол 1. Угол отклонения шаров после удара при их совместном движении γ12 измерить по отклонению левого шара по левой шкале. Результаты записать в табл. 2.
Таблица 2
Упругий удар |
||||||||
1 ∙10-2, рад |
|
|
|
|
|
|
1 = |
|
2 ∙10-2, рад |
|
|
|
|
|
|
<2> = |
|
Неупругий удар |
||||||||
12 ∙10-2, рад |
|
|
|
|
|
|
12 = |
|
4. Провести обработку результатов измерений. Определить среднее арифметическое значение углов отклонения шаров после удара: <γ1>, <γ2>, <12>. Записать в табл. 2.
5. Рассчитать левые и правые части уравнений (6) и (7) по значениям масс шаров и средним значениям углов отклонения. Убедиться в их приближенном равенстве. Записать в табл. 3.
6. Определить экспериментальное значение коэффициентов восстановления энергии по формулам (8) и (9) для упругого и неупругого ударов по средним значениям углов отклонения шаров. Записать в табл. 3. Сравнить с теоретическим значением, рассчитанным по формуле (10) для неупругого удара и для упругого удара Купр = 1.
Таблица 3
Упругий удар |
Неупругий удар |
||
m1β1
= |
Купр |
m1β1
= |
Кнеупр |
|
|
|
|
7. Оценить относительную погрешность выполнения закона сохранения импульса, например для неупругого удара, по формуле
.
(11)
Сделать вывод о выполнении закона сохранения импульса.
8. Оценить относительную погрешность измерения коэффициента восстановления энергии по формуле ε = 1 – К упр. Сделать вывод о сохранении механической энергии при упругом ударе.