Описание установки. Цель работы: определение скорости полета «пули» с помо-щью крутильного маятника на основе закона сохранения момента количества движения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПОЛЕТА «ПУЛИ» БАЛЛИСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ С ПОМОЩЬЮ УНИФИЛЯРНОГО ПОДВЕСА

Цель работы: определение скорости полета «пули» с помо-щью крутильного маятника на основе закона сохранения момента количества движения.

Задание: экспериментально определить скорость полета «пули» с помощью измерения угла максимального отклоне-ния рамки крутильного маятника. Определить зависимость числа колебаний крутильного маятника от времени и период колебаний рамки с грузами и без грузов. Оценить погрешность проведённых измерений.

Подготовка к выполнению лабораторной работы: ознако-миться с методикой определения скорости полета «пули» с по-мощью крутильного маятника и используемой измерительной аппаратурой. Ответить на контрольные вопросы.

Библиографический список

1. Савельев И.В. Курс общей физики. – М. Наука, 1987.-Т. 1, гл. V, §§ 38 - 42; гл. VII, §§ 53, 54.

2. Сивухин Д.В. Общий курс физики.- М.: Наука,1974. Т. 1, §§ 32, 33, 36.

Контрольные вопросы

1. Что является мерой инертности тела при поступательном движении?

2. Что является мерой инертности тела при вращательном дви-жении?

3. Что называется моментом инерции твердого тела?

4. Чему равна кинетическая энергия вращательного движения твердого тела?

5. Выведете основное уравнение вращательного движения.

6. Как определить направление вектора угловой скорости вра-

щения относительно некоторой оси?

7. Сформулируйте закон сохранения момента количества дви-жения и условия его выполнения

8. Опишите принцип действия лабораторной установки и поря-док выполнения работы

Описание установки

Основным элементом установки (см. рис. 1) является кру-тильный маятник, представляющий собой металлическую рамку 1, подвешенную на стальной нити 2. Нить подвеса закреплена вертикально в натянутом состоянии на стойке 3 с основанием 4. Рамка может совершать крутильные колебания вокруг верти-кальной оси, проходящей через ее ось симметрии. На ней имеют-ся места для крепления двух дополнительных грузов 5 симмет-рично относительно оси. К ней же крепится «мишень» 6 в виде диска, поверхность которого покрыта тонким слоем пластилина, флажок 7 для контроля ее колебаний и противовес 8. «Пулей» служит тонкое металлическое кольцо.

К стойке на кронштейне 9 крепится «пистолет», состоящий из направляющего стержня с пружиной 10 и спускового устрой-ства 11. К стойке также на кронштейне крепится фотодатчик 12 (лампа + фотоприёмник), соединенный с электронным блоком регистрации времени и числа колебаний.

Рис. 1. Схема установки 3