Файл: Лабораторная работа 2 Цель работы Выбор физических моделей для анализа взаимодействия двух тел.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 37
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Упругие и неупругие удары Лабораторная работа №2
Цель работы:
-
Выбор физических моделей для анализа взаимодействия двух тел. -
Исследование физических характеристик, сохраняющихся при столкновении. -
Эксперементальное определение зависимости тепловеделения при неупругом столкновении от соотношения масс при разных скоростях.
-
Зарисовка модели «Упругие и неупругие соударения»:
Эксперимент 1. Абсолютно упругий удар
-
Проведем измерения для абсолютно упругого удара тележек и запишем данные в таблицу 2.
Таблица 2
Результаты измерений и расчетов для абсолютно упругого удара
Номер измерения | | ||||
m2, кг | , м/с | , м/с | ,Дж | ,Дж | |
1 | 1 | -1 | 1 | 1 | 1 |
2 | 2 | -1,7 | 0,3 | 1,5 | 1,535 |
3 | 3 | -2 | 0 | 2 | 2 |
4 | 4 | -2,2 | -0,2 | 2,5 | 2,5 |
5 | 5 | -2,3 | -0,3 | 3 | 2,87 |
6 | 6 | -2,4 | -0,4 | 3,5 | 3,36 |
7 | 7 | -2,5 | -0,5 | 4 | 4 |
8 | 8 | -2,6 | -0,6 | 4,5 | 4,82 |
9 | 9 | -2,6 | -0,6 | 5 | 5 |
10 | 10 | -2,6 | -0,6 | 5,5 | 5,18 |
-
Рассчитаем кинетические энергии системы до и после соударения по формулам
Полученные значения занесем в таблицу 2.
Вывод:Кинетическая энергия до и после соударения остается примерно одинаковой, с разницей не более 0,4.
Эксперимент 2. Абсолютно неупругий удар ( )
-
Вывод формулы для относительной величины тепловой энергии δ при
Вывод формулы для δ при β=-1
-
Проведем измерения и расчет ξ, и для абсолютно неупругого удара тележек при и запишем данные в таблицу 3.
Таблица 3
Результаты измерений и расчетов для абсолютно неупругого удара
Номер измерения | | |||||||
m2, кг | , м/с | ,Дж | ,Дж | | | β | ξ | |
1 | 1 | 0,00 | 1,00 | 0,00 | 1,00 | 1,00 | -1,00 | 1,00 |
2 | 2 | -0,30 | 1,50 | 0,14 | 0,91 | 0,89 | -1,00 | 0,50 |
3 | 3 | -0,50 | 2,00 | 0,50 | 0,75 | 0,75 | -1,00 | 0,33 |
4 | 4 | -0,60 | 2,50 | 0,90 | 0,64 | 0,64 | -1,00 | 0,25 |
5 | 5 | -0,70 | 3,00 | 1,47 | 0,51 | 0,56 | -1,00 | 0,20 |
6 | 6 | -0,70 | 3,50 | 1,72 | 0,51 | 0,49 | -1,00 | 0,17 |
7 | 7 | -0,70 | 4,00 | 1,96 | 0,51 | 0,44 | -1,00 | 0,14 |
8 | 8 | -0,80 | 4,50 | 2,88 | 0,36 | 0,40 | -1,00 | 0,13 |
9 | 9 | -0,80 | 5,00 | 3,20 | 0,36 | 0,36 | -1,00 | 0,11 |
10 | 10 | -0,80 | 5,50 | 3,52 | 0,36 | 0,33 | -1,00 | 0,10 |
-
Рассчитаем по формуле
-
Рассчитаем по выведенной формуле и внесем значения в таблицу 3. -
Построим график зависимости δ(ξ).
-
Вывод. Значение относительной величины тепловой энергии пропорционально значению ξ
Эксперимент 3. Абсолютно неупругий удар при m1 = m2.
-
Вывод формулы для относительной величины тепловой энергии δ при m1 = m2
Вывод формулы для δ при ξ=1
-
Проведем измерения и расчет β, и для абсолютно неупругого удара тележек при m1 = m2и запишем данные в таблицу 4.
Таблица 4
Результаты измерений и расчетов для абсолютно неупругого удара
Номер измерения | | |||||||
, м/с | , м/с | ,Дж | ,Дж | | | β | ξ | |
1 | 0 | 0,5 | 0,5 | 0,25 | 0,5 | 0,50 | 0,00 | 1 |
2 | -0,2 | 0,4 | 0,4 | 0,16 | 0,6 | 0,69 | -0,20 | 1 |
3 | -0,4 | 0,3 | 0,3 | 0,09 | 0,7 | 0,74 | -0,26 | 1 |
4 | -0,6 | 0,2 | 0,2 | 0,04 | 0,8 | 0,78 | -0,30 | 1 |
5 | -0,8 | 0,1 | 0,1 | 0,01 | 0,9 | 0,79 | -0,32 | 1 |
6 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0,81 | -0,35 | 1 |
7 | -1,2 | -0,1 | -0,1 | 0,01 | 1,1 | 0,82 | -0,36 | 1 |
8 | -1,4 | -0,2 | -0,2 | 0,04 | 1,2 | 0,81 | -0,35 | 1 |
9 | -1,6 | -0,3 | -0,3 | 0,09 | 1,3 | 0,80 | -0,33 | 1 |
10 | -1,8 | -0,4 | -0,4 | 0,16 | 1,4 | 0,82 | -0,36 | 1 |
-
Рассчитаем по формуле
-
Рассчитаем по выведенной формуле и внесем значения в таблицу 3. -
Построим график зависимости δ(β).
-
Вывод. Зависимость гиперболическая. Сначала убывает, потом возрастает