Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа № 4

Проверка закона сохранения импульса

Цель: проверить закона сохранения импульса при взаимодействии двух тел, измерить импульс тела и системы тел, представить результаты в табличной и графической форме.

Работа 4.1.1.

Оборудование: штатив с лапкой, лоток, два шара одинакового объема и разной массы, листы белой и копировальной бумаги, линейка, весы, разновес, скотч.

Вывод расчетных формул

Шар массой , скатываясь с лотка, конец которого расположен горизонтально (см. рисунок), приобретает в конце лотка горизонтальную скорость и импульс . Проекцию скорости на осъ Ох легко определить, измерив дальность полета , и высоту :

Тогда проекция импульса первого шара на ось Ох равна:

Поместим на краю лотка второй шар массой . Импульс этого шара , так как . Первому шару дадим возможность двигаться с прежнего положения (положение на лотке отмечено мелом).

Первый шар, имеющий в конце лотка горизонтальную проекцию импульса , взаимодействует с покоящимся вторым шаром. После взаимодействия шары имеют проекции скорости и и проекции импульсов и . Так как внешние действующие на шары силы (тяжести и реакции опоры) скомпенсированы, то для системы двух шаров выполняется закон сохранения для проекций импульсов на ось Ох:

или

Подставив в формулу (4) выражение для скорости (1), получим:

где – дальности полета шаров после их столкновения.

Порядок выполнения работы

1. Измерьте массы и шаров на весах, повторив измерения три раза, и найдите средние значения и . Результаты занесите в таблицу.

2. Укрепите лоток в лапке штатива, чтобы конец лотка был расположен горизонтально на высоте см от поверхности стола.

3. Сделав мелом метку на лотке, пустите с этого положения шар 1 большей массы и наблюдайте, в каком месте стола опустится шар. Положите здесь лист белой бумаги, зафиксировав его скотчем, а сверху – лист копировальной бумаги.

4. Поместите шар 1 на метку и отпустите. По отпечатку па белом листе определите дальность полета . Опыт повторите не менее пяти раз, данные занесите в таблицу. Найдите среднее значение :

5. Установите на краю лотка шар 2 меньшей массы . Отпустите первый шар с того же положения, что и в задании 3. По меткам на белом.листе найдите дальности полета шаров и . Опыт повторите не менее пяти раз и найдите средние значения и . Все данные занесите в таблицу.

Таблица

№ п/п	, кг	, кг	, м	, м	, м





Среднее

6. Проверьте выполнение закона сохранения проекций импульса на ось Ох, подставив , , , и в формулу (5).

7. Рассчитайте абсолютную и относительную погрешности прямых измерений дальности полета одного из шаров.

8. Результат прямых измерений дальности полета шара запишите в интервальной форме.

Ответьте на вопросы.

1. Как направлен импульс тела?

2. При каких условиях выполняется закон сохранения импульса?

3. Почему при рассмотрении соударения шаров закон сохранения импульса можно записать только для проекций импульсов на горизонтальную ось Ox?

4. Можно ли утверждать, что суммарный импульс шаров не будет изменяться и при их дальнейшем полете по параболической траектории вплоть до соударения с поверхностью стола? Аргументируйте ответ.

Работа 4.1.2

Оборудование: прибор для изучения законов механики с принадлежностями, секундомер, оптоэлектрические датчики. стальной, свинцовый и пластилиновый шарики известной массы на нитях.

12 3 4 5 6 Следующая ⇒