Порядок выполнения работы. 1. Установить с помощью уровня поверхность стола строго горизонтально

1. Установить с помощью уровня поверхность стола строго горизонтально.

2. Определить на весах массы шаров с точностью до 0,1 г.

3. Определить коэффициент трения . Для этого по наклонной плоскости, расположенной под малым углом к горизонтальной поверхности стола, с определенной высоты cкатить поочередно исследуемые шары и замерить пробегаемые ими расстояния от точки начала движения по горизонтальной поверхности стола до полной остановки шара. Значения и занести в таблицу. Расчет произвести, используя соотношение (3.12).

4. Проверить законы сохранения импульсов и энергии при столкновении. Для этого установить один из шаров в начале системы координат, нанесенной на столе и, скатывая с определенной высоты стальной шар, измерить расстояния и , пробегаемые шарами после столкновения, а также углы и , образуемые направлениями и с осью 0_x. Слегка смещая неподвижный шар по оси 0_y, повторить опыт трижды, после чего сменить неподвижный шар и проделать то же с остальными шарами. При этом высота скатывания стального шара должна оставаться неизменной. Для каждого шара одно из столкновений должно быть центральным. Для проверки закона сохранения импульса уравнение следует записать через проекции импульсов на координатную ось 0_x:

.

Скорости , и вычислить по формулам (3.9), (3.10), (3.11). Для удобства вычисления формулы (3.10) и (3.11) выгодно представить в виде

,

,

где . Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.

5. Исследовать распределение энергии шаров после центрального столкновения. С этой целью из предыдущих опытов выбрать случаи центрального столкновения и проверить формулу (3.8).

6. Исследовать нецентральные столкновения шаров равных масс. Для этого выбрать два шара равных масс и, скатывая один из них с

наклонной плоскости, замерить углы и , образуемые направлениями движения шаров с осью после их столкновения. Опыт повторить пять раз.

кг

кг

м

м

м

м/с

кг×м/с

м

м

м/с

м/с

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дать определения: столкновения (удары), упругие и неупругие, абсолютно упругие и абсолютно неупругие, центральные и нецентральные.

2. Какие законы сохранения в механической форме выполняются при абсолютно неупругом и абсолютно упругом ударе?

3. С целью проверки законов сохранения импульса и энергии в известной демонстрации опытов с подвешенными шарами равных масс при ударе всегда отскакивает столько шаров, сколько налетает. Объясните это.

4. Два костяных шарика одинаковых масс налетают друг на друга со скоростью и под углом и разлетаются после абсолютно упругого удара со скоростями и . Найти угол разлета (то есть угол между направлениями скоростей и ).

5. При абсолютно упругом ударе двух шаров, налетевших под углом a друг к другу, скорость одного из шаров по величине не изменилась. Найти угол разлета (массы шаров разные).

ЛИТЕРАТУРА

1. Савельев И.В. Курс общей физики. - М. Наука, 1986, т.1, § 28, стр. 103.