Реферат: Сборник лабораторных работ по механике

V , см/с

< V >, см/с

ΔV , см/с

< Δ > , см/с

δ,%

1

2

3

V =………±…………

Скорость шайбы в конце скатывания можно определить также из формулы (2):

V² =2g(h – kL) (6)

Рассчитайте значение мгновенной скорости для той же высоты скатывания и сравните с экспериментальными результатами. Объясните полученный результат.

Таблица 4. Результаты расчета мгновенной скорости шайбы в конце наклонной плоскости.

Задание 3. Проверка закона сохранения энергии.

По вычисленному в задании 2 значению скорости можно определить кинетическую энергию шайбы в момент выхода ее на стол. При дальнейшем движении сила трения о поверхность стола тормозит ее и останавливает на некотором расстоянии S_T (тормозной путь). Для этого случая закон сохранения энергии принимает вид

mV ² /2= k ₂ mgS_T (7)

Воспользовавшись измеренным в задании 1 значением коэффициента трения k ₂ , рассчитайте тормозные пути для всех трех случаев, рассмотренных в задании 2. Затем определите эти же тормозные пути - S _р - экспериментально. Результаты занесите в таблицу 5. Дайте объяснение полученным расхождениям теории и практики.

Таблица 5. Сравнение теоретических S_T и реальных тормозных S _р путей шайбы.

h , см	V , см/с	ST , см	S р см	Δ S, см	< Δ S> , см
1
2
3

Задание 4. Проверка закона сохранения импульса.

Опыт производится следующим образом. Вблизи основания наклонной плоскости устанавливается вторая шайба. На поверхности стола отмечают положение её центра. Шайба, падающая сверху наклонной плоскости, ударяется о неё упруго. Удар может быть прямым или косым, поэтому следует провести два экспериментальных наблюдения.

1. При прямом ударе первая шайба останавливается, а вторая продолжает её движение. По длине траектории определите её скорость и начальный импульс р₂ . Сравните полученный результат с импульсом р₁ первой шайбы. Результаты сравнений занесите в отчет без таблицы, в свободной форме.

2. После «косого» столкновения движутся обе шайбы, их траектории образуют некоторый угол. В эксперименте следует отметить положение каждой из них в момент столкновения и конечные точки их разлета.

Поскольку массы шайб одинаковы, а тормозные пути пропорциональны квадратам их скоростей (см. формулы 6 и 7), то значения импульсов пропорциональны корням квадратным из их тормозных путей:

p ₁ ~ m √ S ₁ p ₂ ~ m √ S ₂ (8)