Физический баллистический маятник

Оборудование: ЛКМ-2 (пушка с пружиной, набор снарядов, физический маятник, подвес баллистического маятника со шкалой.)

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

По параметрам физического маятника определить его полную массу, m ₀ момент инерции I маятника относительно оси подвеса, расстояние Н его центра масс от оси подвеса и приведенную массу М, равную массе мишени плюс одна треть массы стержня. Расстояние Н можно определить экспериментально. Положите маятник на две параллельные линейки, поставленные на столе на ребро. Сближайте линейки, не допуская опрокидывания маятника. Линейки сойдутся вблизи центра масс маятника.

«Прицельный параметр» (расстояние от оси маятника до линии выстрела и до центра мишени) r = 300 мм определен конструкцией пушки. Приведенная масса и моментом инерции маятника связаны соотношением: I = Mr ².

Записать результаты для физического маятника в виде:

m ₀ = г, I = гм², Н = мм, М = г.

Снаряд массой m, летящий со скоростью с прицельным параметром l, имеет момент импульса L = m r. При ударе сохраняется момент импульса системы «снаряд плюс маятник» относительно точки подвеса. Угол отклонения зависит от вида удара. Если принять, что снаряд после удара движется с той же скоростью, что и мишень, но не прилипает к ней, то соотношение между скоростью снаряда и углом отклонения таково:

Эту скорость сравнивают с результатами измерений времени пролета:

_врем ⁼ L / t, где L = 250 мм.

Провести измерения и полученные результаты представить в виде:

ВРЕМЯПРОЛЕТНЫЕ И БАЛЛИСТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Масса снаряда m = г, жесткость пружины k = Н/м.

Параметры маятника m ₀ = г, Н = мм, М = г.

Таблица 4.2.

Координата груза на стержне
Сжатие пружины D х, мм
Энергия пружины, Дж
Время пролета. t, мс
Скорость снаряда, врем, м/с
Кин. энергия снаряда, Дж
КПД пушки, %
Показания указателя макс. отклонения маятника, j град.
Скорость снаряда балл, м/с

Провести сравнительный анализ по полученным скоростям _балл и _врем.

Проверить соотношение (4.1).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ

Цель работы: определить ускорение свободного падения произвольного тела и изучить метод его определения.

Оборудование: ЛКМ–2 (пружинная пушка, фигурный груз, измерительная система ИСМ-2).