Порядок выполнения работы. ЗАДАНИЕ 1. Проверка закона сохранения импульса при упругом столкновении

ЗАДАНИЕ 1. Проверка закона сохранения импульса при упругом столкновении.

Измерения следует проводить в следующем порядке:

1. Проверьте, чтобы метка стояла напротив надписи «Упругое столкновение».

2. Задайте параметры установки, согласно указаниям преподавателя и нажмите кнопку Применить.

3. Нажмите кнопку ПУСК и понаблюдайте за движениями шаров.

4. Запишите значение угла отклонения ударяемого (a ₂¢) шарика после столкновения. Результаты внесите в Таблицу 1. (здесь и далее величины, характеризующие систему после столкновения, будем отмечать штрихом сверху).

5. Нажмите кнопку СТОП, затем ПУСК, таким образом повторите измерения 10 раз.

6. По данным измерений, пользуясь выражением (9) и (10) рассчитате скорости шаров, импульс () и кинетическую энергию (),первого шара в момент столкновения и импульс () и кинетическую энергию () второго шара сразу после столкновения. Результаты внесите в Таблицу 1.

Таблица 1. Результаты измерений при упругом столкновении.

№

m 1 кг

m 2 кг

a 1 град

a 2¢ град

Дж

Дж

…

…

…

…

Ср.

7. По данным Таблицы 1 рассчитайте абсолютные погрешности косвенных измерений энергии ( и ) и импульса ( и ).

8. Запишите результаты измерений в стандартной форме.

ЗАДАНИЕ 2. Проверка закона сохранения импульса при неупругом столкновении.

Измерения следует проводить в следующем порядке:

1. Проверьте, чтобы метка стояла напротив надписи «Неупругое столкновение».

2. Выставьте необходимые параметры установки и нажмите кнопку Применить.

3. Нажмите кнопку ПУСК и запишите углы отклонения шариков (они несколько разнятся). За угол отклонения шариков после столкновения (a ₁₂¢) примите среднее арифметическое отклонений a ₁¢ и a ₂¢ шариков. Повторите измерения 10 раз и результаты внесите в Таблицу 2.

4. По данным измерений, пользуясь выражениями (9) и (10) рассчитайте скорости шаров, а затем их суммарный импульс и кинетическую энергию до и после столкновения. Результаты внесите в Таблицу 2.

Таблица 2. Результаты измерений при неупругом столкновении.

№	m 1 кг	m 2 кг	a 1 град	a 1¢ град	a 2¢ град	a 12¢ град	P 1	Т 1 Дж	P 12¢	Т 12¢ Дж
…	…	…	…	…	…
Ср.

5. По данным Таблицы 2 рассчитайте абсолютные погрешности измерений энергии ( и ) и импульса ( и P ₁₂¢).

6. Запишите результаты измерений в стандартной форме.

7. Проанализируйте результаты, полученные в этих упражнениях, сделайте выводы и включите их в отчёт.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:

1. Что такое столкновение? Какие столкновения называют упругими? Неупругими? Приведите примеры (кроме столкновения шаров).

2. Сформулируйте и выведите законы сохранения импульса и полной механической энергии для упругих и неупругих столкновений. В каких условиях эти законы применять нельзя?

3. Используя полученные в данной работе результаты измерений, сделайте вывод о выполнении (или невыполнении) закона сохранения полной механической энергии при упругом и неупругом столкновении шаров, который запишите в отчёте.

4. Поясните понятие «внутренняя энергия».

5. Вычислите долю энергии шаров переходящую во внутреннюю энергию при неупругом столкновении, пользуясь результатами работы.

6. Дайте определение понятию «аддитивности». Как вы понимаете свойство «аддитивности массы»? Какие еще физические величины обладают этим свойством?

7. Зная продолжительность упругого столкновения, D t, вычислите силу удара, F.