Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова
(технический университет)
Отчёт по лабораторной работе № 16 изучение упругого и неупругого столкновения тел
Выполнила:
студентка гр. Рги-11
Тагиль Е. Д.
Проверила:
Егорова Н. И.
Санкт-Петербург
2011г
Цель работы - получить представление об упругих и неупругих столкновениях, изучить законы сохранения импульса и энергии.
Общие сведения:
Столкновение (удар, соударение) – модель взаимодействия двух тел, длительность которого равна нулю (мгновенное событие). Применяется для описания реальных взаимодействий, длительностью которых можно пренебречь в условиях данной задачи.
Общий вид экспериментальной установки (рис.1.).
1) Рельс.
2) Тележки, перемещающиеся по рельсу.
3) Плоские пластины.
4) Штекеры разного вида: с резинкой и пластинкой для изучения упругого удара, с иглой и пробкой для изучения неупругого удара.
5) Стартовая система, с помощью которой можно сообщать скорость левой тележке.
6) Световые барьеры.
7) Измерительный прибор (таймер).
Ход работы:
Абсолютно упругий удар
1) Основные расчетные формулы:
- скорость тележки,
где l
- длина пластинки, вставленной в
тележку(0,1м);
t
-время прохождения тележкой светового
барьера. [
]
= м/с.
- импульс тела, где
m – масса тела; v
– скорость тела. [P]
= кг
м/с.
-
кинетическая энергия тела, где m
– масса тела; v –
скорость тела. [W] = Дж.
2) Таблицы для записи результатов:
Таблица 1. Расчет скоростей первой тележки до столкновения, а также первой и второй тележек после столкновения.
m1 |
m2 |
l |
t10 |
t1 |
t2 |
v10 |
v1 |
v2 |
Кг |
кг |
м |
с |
с |
с |
м/с |
м/с |
м/с |
0,4 |
0,4 |
0,1 |
0,162 |
0,171 |
0 |
0,617284 |
0,584795 |
0 |
0,4 |
0,4 |
0,1 |
0,156 |
0 |
0,162 |
0,641026 |
0 |
0,617284 |
0,4 |
0,8 |
0,1 |
0,157 |
1,345 |
0,21 |
0,636943 |
0,074349 |
0,47619 |
0,4 |
0,6 |
0,1 |
0,157 |
0,723 |
0,22 |
0,636943 |
0,138313 |
0,454545 |
0,4 |
0,7 |
0,1 |
0,155 |
0,532 |
0,236 |
0,645161 |
0,18797 |
0,423729 |
0,4 |
0,8 |
0,1 |
0,159 |
0,475 |
0,263 |
0,628931 |
0,210526 |
0,380228 |
0,4 |
0,8 |
0,1 |
0,157 |
0,41 |
0,281 |
0,636943 |
0,243902 |
0,355872 |
Таблица 2. Расчет импульсов и кинетических энергий тележек.
m1 |
M2 |
p10 |
p1 |
p2 |
p2-p1 |
W10 |
W1 |
W2 |
W1+W2 |
|
Кг |
Кг |
кг м/с |
кг м/с |
кг м/с |
|
Дж |
Дж |
Дж |
Дж |
|
0,4 |
0,4 |
0,228395 |
0,216374 |
0 |
-0,21637 |
0,070492 |
0,063267 |
0 |
0,063267 |
|
0,4 |
0,4 |
0,237179 |
0 |
0,228395 |
0,228395 |
0,076019 |
0 |
0,070492 |
0,070492 |
|
0,4 |
0,5 |
0,235669 |
0,027509 |
0,268571 |
0,241062 |
0,075054 |
0,001023 |
0,063946 |
0,064968 |
|
0,4 |
0,6 |
0,235669 |
0,051176 |
0,300455 |
0,249279 |
0,075054 |
0,003539 |
0,068285 |
0,071824 |
|
0,4 |
0,7 |
0,23871 |
0,069549 |
0,321186 |
0,251638 |
0,077003 |
0,006537 |
0,068048 |
0,074585 |
|
0,4 |
0,8 |
0,232704 |
0,077895 |
0,325095 |
0,2472 |
0,073177 |
0,008199 |
0,061805 |
0,070005 |
|
0,4 |
0,9 |
0,235669 |
0,090244 |
0,33879 |
0,248546 |
0,075054 |
0,011005 |
0,060283 |
0,071288 |
|