Файл: Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения всех специальностей.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 143

Скачиваний: 1

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

4.4  Обработка результатов

         4.4.1 Пользуясь формулой (12 ), вычислить коэффициент трения качения.

         4.4.2 Произвести оценку погрешностей методом малых выборок.

         4.4.3  Проанализировать полученный результат и предложенную методику  эксперимента, сделать выводы.

4.5  Контрольные вопросы

          4.5.1  Силы трения. Трения покоя, скольжения, качения.

         4.5.2 Как изменится сила трения при изменении угла наклона плоскости  от 0°     до α ? Как при этом изменится коэффициент трения?

4.5.3 Что является основным источником погрешностей в данной работе?

          44.5.4 Методика проведения работы.

               

5 Лабораторная работа ММФ – 4. Изучение законов сохранения импульса и энергии при ударе

          Цель работы:   изучить законы сохранения в механике на примере соударения шаров.

  Задачи:

  - проверить закон сохранения импульса для абсолютного удара;

  - проверить закон сохранения импульса для абсолютно неупругого удара;

          - определить коэффициенты восстановления скорости и энер­гии.

5.1 Методика работы

Удар - кратковременное взаимодействие соприкасающихся тел, приводящее к значительному изменению состояния их движения. Явление удара широко используется в технике. В лабораторном практикуме с его помощью изучают за­коны сохранения, определяют скорость полёта снаряда.

Применяя к взаимодействующим шарам закон сохранения импульса (для случая, когда первый шар движется с некоторой скоростью, а второй неподвижен), можно записать:

для упругого удара               

                      =
,(1)

для абсолютно неупругого удара

   =   (2)                                  

      где m1, m2- массы шаров,

         v1 - скорость первого шара до удара;

           - ско­рости шаров после удара.

Рассеяние механической энергии при ударе определяется коэффициен­тами восстановления скорости Кс и энергии Кэ. Коэффициент восстановления скорости представляет собой отношение модуля скорости взаимного удаления шаров к модулю скорости их взаимного сближения                                                                     

                                             .                                                                                                (3)

Коэффициент восстановления энергии - отношение суммарных кинетических энергий после и до удара      

.                                                            (4)  

 

Величина коэффициентов, восстановления зависит от физических свойств материалов соударяющихся тел, их формы и масс. Для абсолютно упругого удар Кэ = 1, для абсолютно неупругого Кэ = 0, в реальном случае 0 < Кэ < 1. Скорости шаров до и после удара можно найти из закона сохранения механической энер­гии для каждого шара, без учёта её диссипации. Так, для первого шара, отклонённого  на некоторый угол
     

m gh = m v2 / 2

 где h - высота, на которую под­нимается центр масс шара (рисунок 5.1).    

 Откуда v  =  . Учитывая, что  cos =( )/  и 1- =2sin2 /2, полу­чим  

                         V =2                                              (5)

Измеряя углы, на которые отклоняются шары после удара   

  ( и  ), аналогично можно определить

                                                                                                                                                     


Рисунок 5.1                    

 

            5.2  Описание экспериментальной установки

Основная часть прибора РРМ - 08, предназначенная для исследования взаи­модействий, состоит из двух шаров, под­вешенных на нитях, и угольников со шка­лами, которые позволяют определить по­ложение шаров в градусной мере. Прибор (рисунок 5.2) оснащён приспособлениями, с помощью которых можно произвести его выравни­вание, установить длину подвески шаров. Для удержания шара в исходном положе­нии служит электромагнит.

Рисунок 5.2

 

5.3 Порядок выполнения работы

            5.3.1 Навинтить на подвесы стальные шары, установить электромагнит в определённом положении, включить установку.

            5.3.2 Зафиксировать правый шар с помощью электромагнита ( - угол его отклоне­ния). Левый шар остаётся в положении равновесия.

            5.3.3  Разомкнуть  электромагнита и произвести отсчёт отклонения обоих шаров после удара (   и  α2) .

        5.3.4 Измерения повторить пять раз. Все данные занести в таблицу 5.I.

            Таблица 5.1


















 

5.3.5  Заменить стальные шары пластилиновыми, повторить пункты 2 - 4, записать результаты в   таблицу 5.2.

          Таблица  5.2












5.4 Обработка результатов

         5.4.1 По формулам (5) и (6) вычислить значения скоростей шаров до и после  столкновения.

          5.4.2 По результатам таблицы  4.1 проверить закон сохранения импульса для   абсолютно упругого удара (1), по результатам таблицы 2 - для абсолютно не­упругого (2).

5.4.3 По формулам (3) и (4) вычислить коэффициенты восстановления скорости и энергии для упругого и неупругого ударов.

5.4.4  Проанализировать полученные результаты и сделать выводы

 

5.5   Контрольные вопросы

5.5.1  Дать определение изолированной системы.

5.5.2  Что такое импульс тела?

5.5.3 Что такое упругое и неупругое взаимодействие тел?

         5.5.4 Сформулируйте законы сохранения для абсолютно упругого и неупругого  ударов.

         5.5.5 Сформулируйте закон сохранения механической энергии.

5.5.6  Методика проведения работы.

               

6 Лабораторная работа ММФ-5.Определение момента инерции маятника Максвелла

 

Цель работы: изучение законов механики твердого тела на примере его плоского движения.                                                                   

Задачи:

- определить значение момента инерции маятника Максвелла;  

- вычислить значение момента инерции маятника Максвелла с  помощью теоретической формулы;

Смотрите также файлы