ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 20
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
| (наименование института полностью) |
| Институт машиностроения |
| (Наименование учебного структурного подразделения) |
| 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов |
| (код и наименование направления подготовки / специальности) |
| Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов |
| (направленность (профиль) / специализация) |
Практическое задание №___
по учебному курсу «Физика 1»
(наименование учебного курса)
Вариант 1 (при наличии)
| Обучающегося | А.Г.Стрункин | |
| | (И.О. Фамилия) | |
| Группа | ЭТКбд-2102а | |
| | | |
| Преподаватель | Смоленская Н.В. | |
| | (И.О. Фамилия) | |
Тольятти 2023
Цель работы:
• Выбор физических моделей для анализа взаимодействия двух тел.
• Исследование физических характеристик, сохраняющихся при столкновениях.
• Экспериментальное определение зависимости тепловыделения при неупругом столкновении от соотношения масс при разных скоростях.
-
Зарисовка модели «Упругие и неупругие соударения»:
Упругие соударения
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 | -1,0 | 1,0 | 1 | 1 |
| 2 | 2 | -0,3 | 0,7 | 1,5 | 0,535 |
| 3 | 3 | -0,5 | 0,5 | 2 | 0,5 |
| 4 | 4 | -0,6 | 0,4 | 2,5 | 0,5 |
| 5 | 5 | -0,7 | 0,3 | 3 | 0,47 |
| 6 | 6 | -0,8 | 0,2 | 3,5 | 0,44 |
| 7 | 7 | -0,9 | 0,1 | 4 | 0,44 |
| 8 | 8 | -1,0 | 0 | 4,5 | 0,5 |
| 9 | 9 | -1,0 | 0 | 5 | 0,5 |
| 10 | 10 | -1,0 | 0 | 5,5 | 0,5 |
-
Рассчитаем кинетические энергии системы до и после соударения по формулам
Полученные значения занесем в таблицу 2.
Вывод: Кинетические энергии до и после соударения равны только в том случае если равны массы и скорости. В целом кинетическая энергия до соударения всегда возрастает. А кинетическая энергия после соударения ударения уменьшается до тех пор, пока скорость второй машинки не станет равной 0, затем принимает постоянное значение.
Эксперимент 2. Абсолютно неупругий удар (
)-
Вывод формулы для относительной величины тепловой энергии δ при
(Вывод формулы для
при β=-1)ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЕЛИЧИНА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ δ равна отношению
-
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 | 1 | 0 | 1 | 1 | -1 | 1 |
| 2 | 2 | -0,3 | 1,5 | 0,135 | 0,91 | 0,89 | -1 | 0,5 |
| 3 | 3 | -0,5 | 2 | 0,5 | 0,75 | 0,75 | -1 | 0,33 |
| 4 | 4 | -0,6 | 2,5 | 0,9 | 0,64 | 0,64 | -1 | 0,25 |
| 5 | 5 | -0,7 | 3 | 1,47 | 0,51 | 0,56 | -1 | 0,20 |
| 6 | 6 | -0,7 | 3,5 | 1,715 | 0,51 | 0,49 | -1 | 0,17 |
| 7 | 7 | -0,7 | 4 | 1,96 | 0,51 | 0,44 | -1 | 0,14 |
| 8 | 8 | -0,8 | 4,5 | 2,88 | 0,36 | 0,40 | -1 | 0,13 |
| 9 | 9 | -0,8 | 5 | 3,2 | 0,36 | 0,36 | -1 | 0,11 |
| 10 | 10 | -0,8 | 5,5 | 3,52 | 0,36 | 0,33 | -1 | 0,1 |
-
Рассчитаем
по формуле
-
Рассчитаем
по выведенной формуле и внесем значения в таблицу 3. -
Построим график зависимости δ(ξ).
Вывод: При увеличении массы относительная величина тепловой энергии уменьшается. Из графика δ(ξ) видна прямая зависимость. Расчетные данные более точные, т.к. во время измерения имеется погрешность измерения скорости.
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 = m2 и 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 | 0,50 | 0,50 |
| 1 | |
| 2 | -0,2 | 0,4 | 0,52 | 0,16 | 0,69 | 0,69 | -0,2 | 1 | |
| 3 | -0,4 | 0,3 | 0,58 | 0,09 | 0,84 | 0,84 | -0,4 | 1 | |
| 4 | -0,6 | 0,2 | 0,68 | 0,04 | 0,94 | 0,94 | -0,6 | 1 | |
| 5 | -0,8 | 0,1 | 0,82 | 0,01 | 0,99 | 0,99 | -0,8 | 1 | |
| 6 | -1 | 0 | 1 | 0 | 1,00 | 1,00 | -1 | 1 | |
| 7 | -1,2 | -0,1 | 1,22 | 0,01 | 0,99 | 0,99 | -1,2 | 1 | |
| 8 | -1,4 | -0,2 | 1,48 | 0,04 | 0,97 | 0,97 | -1,4 | 1 | |
| 9 | -1,6 | -0,3 | 1,78 | 0,09 | 0,95 | 0,95 | -1,6 | 1 | |
| 10 | -1,8 | -0,4 | 2,12 | 0,16 | 0,92 | 0,92 | -1,8 | 1 | |
-
Рассчитаем по формуле 
-
Рассчитаем по выведенной формуле и внесем значения в таблицу 3. -
Построим график зависимости δ(β).
Вывод: При равных массах относительная величина тепловой энергии зависит от изменения скорости. Относительная величина тепловой энергии сначала увеличивается, при
достигает максимума и затем уменьшается.