Порядок выполнения работы
1. Масса пули и маятника указаны на установке.
2. Измерить линейкой расстояние l от точки подвеса до точки крепления нити к маятнику.
3. Привести маятник в состояние равновесия и определить положение указателя по шкале.
4. Установить маятник так, чтобы его ось совпадала с осью ствола пистолета и произвести пять выстрелов одной и той же пулей, каждый раз отмечая смещение указателя по шкале. Результаты измерений записать в табл. 1.
5. Вычислить скорость пули по формуле (4), подставив среднее значение смещения <S>.
Таблица 1
|
Номер опыта, i |
Смещение Si, м |
(Si - <S>)2 |
Масса маят- ника М, кг |
Масса пули m, кг |
Длина подвеса L, м |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||
|
3 |
|
|
|||
|
4 |
|
|
|||
|
5 |
|
|
|||
|
t(,n) |
<S>, м |
(Si-<S>)2 |
M, кг |
m, кг |
L, м |
|
|
|
|
|
|
|
6. Вычислить квадрат абсолютной ошибки измерения смещения маятника:
.
7. Вычислить относительную ошибку измерения скорости:
.
8. Найти абсолютную ошибку:
.
9. Результат измерения записать в виде
.
Контрольные вопросы
1. Что называется импульсом тела?
2. Какая система называется замкнутой или изолированной ?
3. Сформулируйте закон сохранения импульса. Какова связь этого закона с законами Ньютона?
4. Какие существуют виды механической энергии?
5. В каких единицах измеряется энергия в системах единиц СИ и СГС?
6. Сформулируйте закон сохранения механической энергии?
7. Какие силы называются потенциальными и непотенциальными?
8. Какова связь законов сохранения энергии и импульса со свойствами пространства и времени?
9. Как найти изменение механической энергии неизолированной диссипативной системы?
10. Какие превращения энергии происходит в данной работе?
11. Выведите расчетную формулу.
ЗАДАНИЕ № 2
Определение скорости пули кинематическим методом
Так как скорость пули в этой работе мала, и сопротивлением воздуха можно пренебречь, то ее можно определить кинематическим методом.
Выстрел
из пружинного пистолета производится
в горизонтальном направлении (рис. 2).
Движение пули вдоль оси X
является равномерным, поэтому дальность
полета
s = υ0xt. (1)
где υ0x - начальная скорость вылета пули, t - время полета. В вертикальном направлении на пулю действует сила тяжести, сообщающая ей ускорение g. Движение вдоль оси Y является равноускоренным с υ0y = 0, поэтому высота, с которой падает пуля,
(2)
Из (1) и (2) следует, что
.
(3)
Формула (3) является расчетной.