Реферат: підтвердити закон збереження імпульсу на практиці
Б) .
В) .
Г) .
Теоретичні відомості.
Згідно визначення , згідно третього закону Ньютона при взаємодії тіл ; звідси ; тут ми розглядаємо випадок, коли швидкості тіл при взаємодії направлені вздовж однієї лінії; остаточно
або Р1 +Р2 = Р1 + Р2
тут Р1 і Р2 – імпульси першого і другого тіл до взаємодії, а Р1 і Р2 – після взаємодії.
Перший метод виконання роботи.
Обладнання: штатив з муфтою, дві сталеві кульки, одна з яких має більшу масу, дві нитки, вимірювальна лінійка.
Експериментальна задача.
На довгих підвісах висять дві сталеві кульки, маси яких m1 і m2 відповідно (m1 >m2 ). Кульку з масою m1 відводять в сторону, фіксують відстань на лінійці s0 , і відпускають її , після удару на лінійці відмічають максимальні відхилення першої та другої кульок - та . Розрахувати швидкості кульок до і після зіткнення. Перевірити дію закону збереження імпульсів.
Теоретичні відомості.
В лабораторній роботі використовується установка, яка подана на мал. 1.
мал. 1
Центри ваг обох кульок лежать на одному рівні. Для визначення швидкостей першої кульки до зіткнення v1 і швидкості кульок u1 i u2 після зіткнення необхідно скористатися законом збереження механічної енергії. Потенціальна енергія кульки в положенні максимального відхилення дорівнює його кінетичній енергії при ударі.
, звідки
трикутник ABC – прямокутний
(кут ABC опирається на діаметр).
мал. 2(а) мал. 2(б)
Катет AB є середньою пропорціональною величиною між гіпотенузою AC=2l і своєю проекцією на гіпотенузу AD
AB2 = AC AD, тобто
, звідки
; ; ;
При малих кутах величину відхилень можна замінити їх горизонтальними складовими.
Послідовність виконання роботи.
1. Намалюйте в зошиті таблицю для запису результатів вимірювань і обчислень.
2. Визначте маси кульок m1 i m2 і виміряйте довжину їх підвісу.
3. Відхилить кульку з більшою масою від положення рівноваги на 5-7 см і відпустіть її. Зафіксуйте максимальне відхилення кульок s1 i s2 після зіткнення.
| № | m1 | m2 | l | S0 | S1 | S2 | v1 | u1 | u2 | mv1 | mu1 | mu2 |
| 1 | ||||||||||||
| 2 | ||||||||||||
| 3 | ||||||||||||
| Сер |
4. Повторіть дослід 3 рази і знайдіть середні значення відхилень s1 i s2 .
5. Використовуючи середні значення відхилень s0 , s1 , s2 обрахуйте швидкості кульок v1 , u1 , u2 і їх імпульси.
6. Результати вимірювань і обрахувань внесіть до таблиці.
7. Порівняйте імпульс кульки з більшою масою до удару з сумою імпульсів двох кульок після зіткнення і зробіть висновок про виконання закону збереження імпульсу.
Другий метод виконання роботи.
Обладнання: дві металеві кульки з крючками, дві пластикові кульки, дві дерев’яні планки, штатив з лапкою і муфтою, нитки, невеликі цвях.
Теоретичні відомості:
В лабораторній роботі використовується установка, яка подана на малюнку 3.
мал.3