Файл: Labaratorni_z_fiziki__vidpovidi_na_kontrolni.pdf

С – ємність конденсатора, R – електричний опір кола. Тоді

користуються балістичним гальванометром, покази якого n

конденсатора через гальванометр до удару куль, n − покази гальванометра при розряді конденсатора із залишковим зарядом через гальванометр після удару куль (конденсатор в обох випадках заряджається від джерела з однаковою ЕРС).

Порядок виконання роботи

Для визначення часу, середньої сили і швидкості співударяння куль необхідно:

1.Відвести одну з куль і закріпити її засувкою. Зарядити конденсатор від джерела і розрядити його через гальванометр. Записати покази гальванометра n0..

2.Не змінюючи напругу зарядити конденсатор. Провести удар куль. Заряд конденсатора, що залишився,

розрядити через гальванометр і записати покази n. Дослід повторити 7-9 разів. Результати внести в таблицю 2.1.1.

30

3. Виміряти довжину маятника l , радіус кулі r, кут відхилення маятника α ; записати значення електричного опору R і ємності конденсатора С.

Обробка результатів експерименту та їх аналіз

1.За формулою (2.1.5) обчислити швидкість куль при ударі.

2.За формулою (2.1.6) обчислити час зіткнення куль. Знайти абсолютну і відносну похибки методом логарифмування.

3.Визначити масу кулі, і за формулою (2.1.2) обчислити середню силу удару.

Контрольні питання

1. Закони Ньютона. Імпульс. Закон збереження імпульсу (с.

8-9).

2.Робота та енергія. Потужність. Потенціальна і кінетична енергія (с. 9-11).

3.Консервативні та дисипативні сили (с.10-12 ).

4.Закон збереження енергії в механіці (с. 11) .

5.Удар тіл. Абсолютно пружний та абсолютно непружній удари та їх характеристики (формули (1.27), (1.28) з доведенням)

(с. 11-15) .

6. Застосування законів збереження до абсолютно непружного та пружного ударів (с.11-15 ).

31

Лабораторна робота 1.2

Визначення швидкості кулі за допомогою балістичного маятника

Мета роботи. Вивчення законів збереження при абсолютно непружному ударі на прикладі визначення швидкості кулі.

Прилади і матеріали. 1. Балістичний маятник. 2. Пружинний пістолет. 3. Терези. 4. Лінійка. 5. Кулі.

Теоретичні відомості

Для визначення швидкості часто застосовують метод балістичного маятника. Балістичний маятник являє собою підвішену велику коробку з піском або землею, яка може коливатися навколо горизонтальної осі. У нашому випадку балістичним маятником служить масивний циліндр із пластиліном, підвішений на тонких нерозтяжних нитках

(рис.2.2.1).

αl

Рис.2.2.1

На деякій відстані від циліндра по його осі закріплений пружинний пістолет. При пострілі швидкість кулі спрямована уздовж прямої, що проходить через центр мас маятника.

32

Куля масою m після зіткнення застряє в шарі пластиліну, тому удар можна вважати абсолютно непружним та центральним.

Оскільки маятник до удару був нерухомий (V1 = 0 ), то з (1.18) одержимо:

Із співвідношення (2.2.1) можна знайти швидкість кулі, для чого необхідно визначати швидкість маятника з застряглою кулею безпосередньо після удару.

Якщо знехтувати силами тертя в нитках підвісу й опором повітря, то система "маятник – куля" після удару є ізольованою консервативною системою, для якої можна застосувати закон збереження механічної енергії:

33