ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИМИНИСТЕРСТВО науки и высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образованияСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТКафедра общей и технической физикиОтчет о лабораторной работе по физике №2
«Изучение упругого и неупругого столкновения тел»Выполнил: студент группы ^{(подпись) (Ф.И.О.)} Дата: Проверил: доцент кафедры ОТФ ^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}Санкт-Петербург2023

1. 
   Цель работы
   

Исследовать упругое и неупругое столкновение двух тел, изучить законы сохранения импульса и энергии, выполнить сравнительную оценку экспериментальных и теоретических данных.

2. 
   Краткое теоретическое содержание
   
   1. 
      Исследуемое явление
      

Упругое и неупругое столкновение двух тел

2. 
   Основные определения и понятия
   

Механическая система – совокупность материальных точек (тел), рассматриваемых, как единое целое.Замкнутая механическая система – механическая система, на которую не действуют внешние силы.Удар (соударение) – столкновение двух или более тел, при котором взаимодействие длится очень короткое время.Абсолютно упругий удар – столкновение двух тел, в результате которого в обоих взаимодействующих телах не остается никаких деформаций и вся кинетическая энергия, которой обладали тела до удара, после удара снова превращается в кинетическую энергию.Абсолютно неупругий удар

---

– столкновение двух тел, в результате которого тела объединяются, двигаясь дальше как единое целое.Импульс тела – векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость.

3. 
   Основные физические законы и соотношения.
   

Закон сохранения импульса
Импульс замкнутой механической системы тел не меняется с течением времениУравнение для абсолютно упругого удара:Уравнение для абсолютно неупругого удара:Закон сохранения механической энергии
В системе тел, между которыми действуют только консервативные силы, полная механическая энергия не изменяется с течением времениУравнение для абсолютно упругого удара:Уравнение для абсолютно неупругого удараQ– количество механической энергии, перешедшей во внутреннюю энергию при неупругом соударении (Дж)

4. 
   Физические величины и единицы измерений
   

l – длина пластины лабораторной тележки, м (дано: l = 0,1 м)t₁₀, t₁, t₂ – время движения тележек: первой, до столкновения, первой, после столкновения, второй, после столкновения, сскорости движения тележек: первой, до столкновения, первой, после столкновения, второй, после столкновения, м/с

---

m₁, m₂ – массы первой и второй тележек, кгимпульсы тележек: первой, до столкновения, первой, после столкновения, второй, после столкновения, кг·м/скинетическая энергия движения тележек: первой, до столкновения, первой, после столкновения, второй, после столкновения, Дж – экспериментальное и теоретическое значения количества кинетической энергии, перешедшей во внутреннюю при неупругом столкновении тележек, Дж

3. 
   С хема установки
   

Условные обозначения:

1. 
   Пусковое устройство
   
2. 
   Тележка
   
3. 
   Световой барьер
   
4. 
   Рельс
   
5. 
   Таймер
   

4. 
   Расчётные формулы
   

В ходе расчетов к лабораторной работе применяются следующие формулы:Скорость движения тележки, м/с:

(1)

Импульс тележки, кг·м/с:

	(2)

Кинетическая энергия тележки, Дж:

(3)

Кинетическая энергия, переходящая в тепло при неупругом ударе, Дж:

(4)

5. 
   Формулы расчета погрешностей косвенных измерений
   

В ходе выполнения лабораторной работы выполняются прямые измерения. Таким способом измеряется время движения (

---

t, с) и масса тележки (m, кг). Также нужно учитывать погрешность измерений длины пластины (l, м)Погрешности прямых измерений:

• 
  Δ = 1 · 10^-3 с
  
• 
  Δ = 1 · 10^-3 кг
  
• 
  Δ = 0,5 · 10^-3 м
  

Погрешность косвенного измерения скорости, м/с:

(5)

Погрешность косвенного измерения импульса тележки, кг·м/с:

(6)

Погрешность косвенного измерения кинетической энергии тележки, Дж:

(7)

Погрешность косвенного измерений кинетической энергии, перешедшей в тепло при неупругом ударе, Дж:

(8)

6. 
   Результаты измерений и вычислений
   

Опыт №1. Часть 1. Исследование упругого столкновения при .Результаты измерений времени движения и вычисления скорости тележки №1 до и после столкновения представлены в таблице 1.Таблица 1

Физ. величина	t10	V10	t1	V1
Ед. изм./№оп.	с	м/с	с	м/с
1	0,194	0,515	0,230	0,435
2	0,198	0,505	0,236	0,424
3	0,209	0,478	0,247	0,405
4	0,185	0,541	0,219	0,457
5	0,190	0,526	0,225	0,444

---

Согласно закону сохранению импульса при Из опыта следует, что скорость первой тележки практически не изменяется при упругом столкновении с тележкой во много раз большей массой. Тем не менее, происходит небольшая потеря скорости. Это происходит из-за того, что столкновение тележек не является абсолютно упругим (имеет место потеря кинетической энергии).Опыт №1. Часть 2. Исследование упругого столкновения при различных массах тележки.Таблица 2

Физ. величина	m1	m2	t10	t1	t2	V10	V1	V2
Ед. изм./№оп	кг	кг	с	с	с	м/с	м/с	м/с
1	0,400	0,400	0,174	0,205		0,575	0,488
2	0,400	0,400	0,180	0,215		0,556	0,465
3	0,400	0,400	0,177	0,207		0,565	0,483
4	0,400	0,400	0,175	0,208		0,571	0,481
5	0,400	0,400	0,170	0,199		0,588	0,503
6	0,400	0,650	0,166	0,283		0,602	0,353
7	0,400	0,650	0,163	0,266		0,613	0,376
8	0,400	0,650	0,171	0,288		0,585	0,347
9	0,400	0,650	0,164	0,262		0,610	0,382
10	0,400	0,650	0,156	0,274		0,641	0,365
11	0,400	1,000	0,151	0,574	0,410	0,662	0,174	0,244
12	0,400	1,000	0,156	0,561	0,406	0,641	0,178	0,246
13	0,400	1,000	0,011	0,561	0,380	9,091	0,178	0,263
14	0,400	1,000	0,153	0,558	0,384	0,654	0,179	0,260
15	0,400	1,000	0,157	0,585	0,408	0,637	0,171	0,245
16	0,400	1,050	0,162	0,577	0,525	0,617	0,173	0,190
17	0,400	1,050	0,154	0,624	0,477	0,649	0,160	0,210
18	0,400	1,050	0,160	0,622	0,544	0,625	0,161	0,184
19	0,400	1,050	0,160	0,751	0,546	0,625	0,133	0,183
20	0,400	1,050	0,161	0,621	0,555	0,621	0,161	0,180
21	0,400	1,100	0,152	0,500	0,526	0,658	0,200	0,190
22	0,400	1,100	0,152	0,501	0,530	0,658	0,200	0,189
23	0,400	1,100	0,153	0,545	0,530	0,654	0,183	0,189
24	0,400	1,100	0,154	0,584	0,552	0,649	0,171	0,181
25	0,400	1,100	0,156	0,588	0,577	0,641	0,170	0,173
26	0,400	1,150	0,153	0,509	0,412	0,654	0,196	0,243
27	0,400	1,150	0,151	0,511	0,399	0,662	0,196	0,251
28	0,400	1,150	0,155	0,541	0,455	0,645	0,185	0,220
29	0,400	1,150	0,152	0,513	0,419	0,658	0,195	0,239
30	0,400	1,150	0,150	0,522	0,410	0,667	0,192	0,244

---

Смотрите также файлы

• Вариант 2 электромагнитные волны, свобода.docx

• О Бейкер Хьюз 1й Красногвардейский пр., д. 22, стр. 1.docx

• Лучевая диагностика абсцесса лёгких.docx

• Курсовая работа по дисциплине Теория государства и права на тему Понятие и классификация функций государства.docx

• Салона красоты в любое время у себя дома. Серия cosmetolog.pdf