3. Контрольні запитання.

1. Що називається імпульсом системи тіл?

2. У чому полягає закон збереження імпульсу?

3. Що являє собою енергія механічної системи?

4. У чому полягає закон збереження енергії?

5. Який удар називається центральним, прямим, пружним?

6. У якому випадку тіла, що беруть участь у пружному ударі, обмінюються швидкостями?

7. У чому полягає метод визначення швидкості куль у даній лабораторній роботі?

8. Чому при даному методі вимірювань не можна відводити кулі на кут ?

4. Домашнє завдання.

Для виконання роботи треба вивчити такі питання курсу фізики: імпульс тіла, замкнута система тіл, закон збереження імпульсу, повна енергія механічної системи, закон збереження енергії, прямий центральний пружний удар.

5. Лабораторне завдання.

Дві пружні кулі однакової маси підвішені на подвійних нитках (біфілярний підвіс) до горизонтальних стержнів, закріплених у стіні (рис. 1), Такий спосіб підвісу застосовується для того, щоб рух кульок відбувався в одній площині. На стіні закріплена кутомірна шкала, велика поділка якої рівна 1º.

Рис. 1.

Метод вимірювання полягає в тому, що по довжині підвісу кульки lі куту відхилення нитки підвісу від вертикаліможна визначити її швидкість υ до удару, та після ударуu .

Якщо кульку відвести в бік на кут , її центр ваги підніметься на висотуh, а сама кулька одержить додаткову потенціальну енергію. При поверненні кульки в положення рівноваги до моменту удару ця енергія перейде в кінетичну.

За законом збереження енергії

(10)

звідки

(11)

З рисунка 1 видно, що

(12)

звідки випливає, що

(13)

При малих кутах відхилення

і

Тому

(14)

і, отже,

(15)

при підрахунку по цій формулі кут потрібно виражати в радіанах (1º=0,017 рад).

Аналогічно за кутом відхилення кульки після удару та довжині підвісу визначається швидкість кулі після удару. Для визначення довжини підвісу рулеткою вимірюється відстань від точки підвісу до поверхні кулі, штангенциркулем діаметр кулі, та складається відстань від точки підвісу до поверхні кулі та її радіус.

При такому методі вимірювання імпульс кульки обчислюватиметься за формулами:

до удару: , (16)

після удару: (16а)

а кінетична енергія за формулами:

до удару: (17)

після удару: (17)

6. Порядок виконання роботи:

1. Перевірити, щоб до удару кульки торкались і щоб їхні центри мас були на одному рівні.

2. Визначити довжину підвісу куль.

3. Відхилити одну з куль на кут ,виміряти величину цього кута та відпустити кулю для удару.

4. Виміряти кут відхилення другої кулі після удару .

5. Дослід проробити 3 рази при одному й тому ж та знайти середнє арифметичне значення .

6. Результати вимірювань занести в таблицю 1

Таблиця 1.

№

, кг

, кг

, м

, м

, град

, град

, град

, град

, град

, град

, кгм/с

, кгм/с

, Дж

, Дж

1 2 3

7. Обчислити:

- середні квадратичні похибки прямих вимірювань за методом Стьюдента;

- відносні похибки непрямих вимірювань імпульсу до удару та після ударуза формулою:

,

- за формулою (16) імпульси куль до удару та після удару;

- абсолютні похибки імпульсів до удару і після ударуза формулою:;

- відносні похибки непрямих вимірювань кінетичної енергії до удару та після ударуза формулою:

,

- за формулою (17) кінетичні енергії куль до удару, і після удару;

- абсолютні похибки кінетичних енергій куль до удару та після удару за формулою:;

8. Результати обчислень записати у вигляді:

… при=…%… при=…%

… при=…%… при=…%

10. У висновку до роботи порівняти величини і,і.