Файл: Лабораторная работа 3 по физике соударения упругих шаров Вариант 7 студент группы орбв2213.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.11.2023

Просмотров: 720

Скачиваний: 31

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

«Российский государственный университет нефти и газа

(национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»

филиал в г. Оренбурге


Лабораторная работа №3

по физике

«СОУДАРЕНИЯ УПРУГИХ ШАРОВ»



Вариант №7
Выполнил: студент группы ОРБв-22-13

Муллин Т. А.
Проверил: к.ф-м.н., доцент Завалий М.В.

Оренбург 2023
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

  1. Выбор физических моделей для анализа взаимодействия двух шаров при столкновении.

  2. Исследование физических характеристик, сохраняющихся при соударениях упругих шаров.





ЗСИ: =

ЗСЭ:

Из ЗСЭ: - ( 1 )

ЗСИ на Ох:

Учитывая получим:

- ( 2 )

ЗСИ на Оу:

Учитывая получим:

- ( 3 )

Таблица 2. Результаты измерений и расчётов
m1 = 2кг, m2 = 5 кг, V0 = 4 м/с, (V0)2 = 16 (м/с)2

№
d/R
V1, м/с
V2,м/с
1, град
2, град
V1сos1, м/с
V1sin1, м/с
V2cos2, м/с
V2sin, м/с
,(м/с)2
,(м/с)2

1
0
1,71
2,29
180
0
-1,725
0
2,284
0,55
2,9
5,24

2
0,2
1,75
2,27
161
-6
-3,4325
0,5675
2,265
0,5
3
5,15

3
0,4
1,86
2,24
143
-12
-1,49
1,12
2,2
0,07
3,5
5,02

4
0,6
2,03
2,18
126
-17
-1,232
1,635
2,1
-0,27
4,12
4,8

5
0,8
2,24
2,09
111
-24
-0,755
2,09
1,9
0,78
5
4,4

6
1
2,49
1,98
97
-30
-0,3065
2,475
1,7
-0,38
6,2
3,9

7
1,2
2,76
1,83
83
-37
0,34
2,745
1,5
-1,07
7,6
3,3

8
1,4
3,06
1,63
69
-44
1,066
2,8525
1,16
0,13
9,4
2,7

9
1,6
3,36
1,37
55
-53
1,95
2,74
0,8
0,14
11,3
1,9

10
1,8
3,68
0,99
38
-64
2,9
2,2275
0,42
-0,45
13,5
0,98


Таблица 3. Результаты измерений и расчетов
m1 =2 кг, m2 = 5 кг, V0 = 7 м/с, (V0)2 = 49 (м/с)2

№
d/R
V1, м/с
V2,м/с
1, град
2, град
V1сos1, м/с
V1sin1, м/с
V2cos2, м/с
V2sin, м/с
,(м/с)2
,(м/с)2

1
0
3
3,98
180
0
-2,95
0
3,5
0,96
9
15,8

2
0,2
3,07
3,92
161
-6
-2,4
-2,7
3,67
0,86
9,4
15,37

3
0,4
3,26
3,82
143
-12
-1,08
-5,1
2,72
1,3
10,6
14,6

4
0,6
3,55
3,67
126
-17
9,5
-8,8
1,45
-0,47
12,6
13,5

5
0,8
3,92
3,46
111
-24
3,3
-7,83
3,58
1,36
15,4
11,97

6
1
4,36
3,2
97
-30
5,76
-7,9
4.4
-0,7
19
10,2

7
1,2
4,84
2,86
83
-37
1,5
-4,6
2.31
-1,9
23,4
8,2

8
1,4
5,35
2,4
69
-44
1
0,1
0,67
0,25
28,6
5,8

9
1,6
5,88
1,74
55
-53
10,9
1,72
2,75
2,4
34,6
3,03

10
1,8
6,43
0
38
-64
7
0
0,34
-0,8
41,3
0

График зависимости разности квадратов скоростей первого шара до и после удара как функция от квадрата скорости второго шара после удара . (табл.2)



График зависимости разности проекций на ОХ скоростей первого шара до и после удара как функции от проекции на ОХ скорости второго шара после удара . (табл.2)


График зависимости проекции на OY скорости первого шара после удара от проекции на OY скорости второго шара после удара . (табл.2)



График зависимости разности квадратов скоростей первого шара до и после удара как функция от квадрата скорости второго шара после удара . (табл.3)
График зависимости разности проекций на ОХ скоростей первого шара до и после удара как функции от проекции на ОХ скорости второго шара после удара . (табл. 3)
График зависимости проекции на OY скорости первого шара после удара от проекции на OY скорости второго шара после удара . (табл.3)


Вывод.

В ходе работы было исследовано взаимодействие двух шаров при столкновении. Была выбрана модель упругого столкновения шаров. Измерения проводились для двух начальных скоростей первого шара 4 м/с и 7 м/с, второй шар покоился (в лабораторной системе координат). Были измерены скорости шаров после ударов и их углы разлета. Для каждой серии измерений были построены графики зависимостей: разности квадратов скоростей первого шара до и после столкновения от
квадрата скорости второго шара после удара; разности проекций на Ох скоростей до и после удара первого шара от проекции на Ох скорости второго шара после удара; проекции на Оу скорости первого шара от проекции на Оу скорости второго шара после удара.Все эти зависимости являются линейными, причём коэффициент пропорциональности является отношением массы второго шара к массе первого:

№ зависимости
4 м/с
7 м/с

1
2,64
2,45

2
2,57
2,47

3
2,37
2,5



Сравнивая полученные значения с заданным: . Можно утверждать, что данные зависимости соответствуют теоретическим и выбранная модель упругого соударения в данного эксперименте достаточно точно описывает явление соударения двух шаров. Исходя из полученных в эксперименте данных можно утверждать, что углы, под которыми разлетаются шары зависят от прицельного расстояния и не зависят от начальной скорости.

Смотрите также файлы