Порядок выполнения работы. 1. С помощью винтов 8 (СМ. Рис. 7) отрегулируйте экспериментальную установку так, чтобы в положении равновесия шары касались друг друга

Упражнение 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА

ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ СКОРОСТИ

1. С помощью винтов 8 (см.рис.7) отрегулируйте экспериментальную установку так, чтобы в положении равновесия шары касались друг друга, а их удар был прямым и центральным. Включите установку нажатием кнопки " СЕТЬ".

2. Найдите массы шаров m₁ и m₂ и запишите их в таблицу 1.

3. Измерьте штангенциркулем диаметры шаров d₁ и d₂ и линейкой длину нитей R₁ и R₂ от точек подвеса до поверхности шаров.

4. По формулам L₁ = R₁ + d₁/2 и L₂ = R₂ + d₂/2 найдите расстояния L₁ и L₂ от точек подвеса нитей до центров шаров. Если результаты вычислений отличаются друг от друга более чем на 1 мм, то подъемом или опусканием одного из шаров сравняйте длины L₁ и L₂. Тогда L₁ = L₂ = L. Результат измерения L запишите в таблицу.

5. Включите электромагнит нажатием кнопки ² ВКЛ². Поместите шар с меньшей массой m₁ в гнездо электромагнита и измерьте угол g отклонения нити подвеса этого шара от вертикали. Убедившись в неподвижности другого шара, отпустите легкий шар нажатием кнопки ² ПУСК². Наблюдая прямой центральный удар шаров, измерьте и запишите в таблицу углы максимального отклонения a и b нитей подвеса шаров от вертикали после удара. Проведите наблюдения углов a, b, g не менее 5 раз.

6. Результаты измерения , , углов отклонения вычислите по формуле (1.1) главы I. Выборочные оценки S(), S(), S() среднеквадратичных отклонений найдите по формуле (1.8), а полуширину доверительных интервалов в градусах по формуле (1.15). Для каждой полуширины доверительного интервала перейдите от градусов к радианам по формуле: Dх(рад) = pDх⁰/180⁰, где буквой х обозначены углы a, b, g. Результаты наблюдений и вычислений поместите в таблицу 1.

Таблица 1

m1 =; m2 =; L =;
	Результаты наблюдений	Результат измерения	S	Dx0	Dx(рад)
a
b
g

7. Подставляя результаты измерения , , в формулу (13), вычислите коэффициент k восстановления относительной скорости при прямом центральном ударе шаров.

8. Полуширину доверительного интервала Dk найдите по формуле:

,

где Da, Db, Dg - полуширины доверительных интервалов углов a, b, g, измеренные в радианах.

9. Результат измерения запишите в виде доверительного интервала: k ± Dk.

Упражнение 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НЕОБРАТИМЫХ

ПОТЕРЬ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

10. Используя результаты измерения , , по формуле (14), вычислите величину необратимых потерь кинетической энергии dЕ.

11. Пренебрегая ошибками измерения длины подвеса шаров L, ускорения свободного падения g и масс шаров m₁ и m₂ , найдите полуширину доверительного интервала D(dЕ) по формуле:

. (16)

Результат измерения запишите в виде: dЕ ± D(dЕ).

12. Оцените величину dЕ по формуле (15) и сравните с результатом, полученным в пункте 11.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Сформулируйте цель лабораторной работы.

2. Укажите явления, происходящие при упругом ударе твердых тел.

3. Оцените время удара твердых тел.

4. По какой формуле можно найти импульс ударной силы?

5. Сформулируйте законы сохранения импульса и механической энергии

6. Какой удар называется абсолютно упругим?

7. Какой удар называется абсолютно неупругим?

8. Сохраняется ли механическая энергия соударяющихся тел при реальном упругом ударе?

9. Какой удар тел называется центральным?

10. Какой удар называется: 1) прямым; 2) косым?

11. Какую величину называют коэффициентом восстановления относительной скорости?

12. Чему равен коэффициент восстановления относительной скорости при абсолютно упругом ударе твердых тел?

13. Укажите величину коэффициента восстановления относительной скорости тел при абсолютно неупругом ударе.

14. В каких пределах меняется величина коэффициента восстановления относительной скорости тел при реальном упругом ударе?

15. Напишите систему уравнений, решая которую можно найти скорости шаров после абсолютно упругого удара.

16. Какие скорости имеют шары равной массы после абсолютно упругого прямого центрального удара?

17. Какие уравнения образуют систему, решая которую можно найти скорости шаров после реального упругого удара?

18. Нарисуйте эскиз экспериментальной установки.

19. Какую величину определяют при выполнении упражнения 1?

20. Укажите порядок выполнения упражнения 1

21. По какой формуле получают значение угла в радианах?

22. Как высота подъема шара от положения равновесия связана с углом отклонения нити (стержня) подвеса от вертикали?

23. Как при выполнении данной работы находят скорости шаров до и после удара?

24. По какой формуле определяют коэффициент восстановления относительной скорости шаров, если после удара шары движутся в разные стороны?

25. По какой формуле вычисляют полуширину Dk доверительного интервала коэффициента восстановления относительной скорости шаров?

26. Какую величину определяют в упражнении 2?

27. Выполняется ли для кратковременного реального упругого удара закон сохранения импульса?

28. Укажите формулу для определения величины необратимых потерь кинетической энергии.

29. Укажите формулу для вычисления полуширины доверительного интервала величины необратимых потерь кинетической энергии.

30. Что происходит с механической энергией шаров при реальном упругом ударе?