Лабораторная работа: Определение коэффициента восстановления при ударе твердых тел

.(9)*

Описание установки

Установка состоит из рабочего поля 3 (рис. 4) с нанесенной координатной сеткой, по которому перемещаются соударяющиеся тела 1 и 2 . Начальную скорость телу 1 в направлении оси сообщает ударный пружинный механизм 4 . Перед выстрелом тело 1 фиксируется между направляющими 6 . Регулировочный винт 5 позволяет изменять начальный импульс тела 1 .

Выполнение работы

Задание 1. Прямой центральный удар тел.

1. Выбрать два тела примерно равной массы. Значения масс и , а также систематическую погрешность взвешивания записать в таблицу 1.

2. Поместить первое тело и второе тело на оси так, чтобы поверхности 1 -го и 2 -го тела соприкасались (положение 1 -го тела отмечено на планшете окружностью). Начальные координаты тел (рис. 5) занести в таблицу. Оценить систематическую погрешность измерения координаты .

3. Взвести пружинный механизм, зафиксировав его в первом пазу. Поместить шайбу 1 в направляющие. Произвести выстрел и занести в таблицу координаты крайних точек шайб и после соударения.

4. Поместить шайбу 2 в исходное положение.

5. Повторить опыт (п. 3 и п. 4) еще 6 раз при тех же условиях.

6. Определить скорость тела 1 при свободном движении. Для этого необходимо убрать с поля шайбу 2 . Поместить в направляющие шайбу 1 и произвести выстрел. Записать в таблицу координату точки остановки шайбы. Повторить опыт еще 5 раз, записывая результаты в таблицу.

Таблица 1

массы тел:		= , г = , г = , г
начальные координаты:		= , мм = , мм = , мм
после прямого удара			свободное движение
№	, мм	, мм	, мм
1
2
=	=	=
=	=	=

7. Рассчитать средние значения конечных координат , и . Рассчитать средние расстояния, проходимые шайбами после удара и , а также среднюю длину пути свободного движения . Результаты занести в табл. 1.

8. Вычислить значения коэффициентов и записать в табл. 2.

9. Оценить погрешность измерения величин. Поскольку систематическая погрешность измерения координаты в проводимых экспериментах намного меньше случайного отклонения от среднего значения, то ей можно пренебречь. Полагая, что измерения длин пробега проведены в одинаковых условиях, оценить погрешность определения этой величины только для случая свободного движения

,

где – координаты точки остановки тела при свободном движении (см. табл. 1).

Используя полученное значение, вычислить абсолютные погрешности коэффициентов восстановления и занести их в табл. 2.

Таблица 2

величина	значения коэффициентов	погрешность
импульс	= …	…
Кинетическаяэнергия	= …	…
Относительнаяскорость	= …	–

10. По средним значениям коэффициентов восстановления импульса, кинетической энергии и относительной скорости сделать вывод о справедливости законов сохранения импульса и энергии, для данного случая. Если коэффициент, характеризующий потери энергии отличен от нуля, то в выводе укажите основные причины изменения механической энергии рассматриваемой системы.

Задание 2. Косой центральный удар тел.

10. Взять для опыта шайбы, используемые при эксперименте с прямым ударом. Значения масс и записать в табл. 3.

11. Установить тела 1 и 2 в исходные положения, которые обозначены на поле окружностями. Записать начальные координаты крайних точек тел (см. рис. 6) в табл. 3.

12. Взвести пружинный механизм, зафиксировав его в первом пазу. Шайбу 1 вставить в направляющие до упора и произвести выстрел. Занести в таблицу 3 координаты крайних точек тел , , , после остановки.

13. Поместить шайбу 2 в исходное положение с координатами и .

14. Повторяя действия пунктов 12 и 13, повторить опыт еще 6 раз.