III. Методика измерений и расчетные формулы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.7а

«СОУДАРЕНИЕ ШАРОВ»

I. Цель работы: проверка закона сохранения импульса на примере прямого центрального соударения шаров из различных материалов, подвешенных на нитях, определение характера наблюдаемых ударов (упругий, неупругий), силы удара, коэффициентов восстановления.

II. Описание установки.

Установка включает в свой состав: основание, вертикальную стойку, верхний кронштейн, корпус, электромагнит, нити для подвески металлических шаров, провода для обеспечения электрического контакта с клеммами.

Основание снабжено тремя регулируемыми опорами и зажимом для фиксации вертикальной стойки.

Вертикальная стойка выполнена из металлической трубы

На верхнем кронштейне, предназначенном для подвески шаров, расположены узы регулировки, обеспечивающие прямой центральный удар шаров, и клеммы.

На корпусе нанесена шкала угловых перемещений и установлен электромагнит, предназначенный для фиксации исходного положения одного их шаров.

Металлические шары выполнены попарно из алюминия, латуни и стали.

III. Методика измерений и расчетные формулы.

Из закона сохранения импульса (второй шар неподвижен, V₂=0) имеем:

, (1)

где m₁ – масса правого шара, г (взвесить на лабораторных весах);

m₂ – масса левого шара, г;

– скорости шаров после соударения, м/с;

–скорость правого шара до соударения, м/с.

Скорости шаров до и после соударения можно определить по формулам:

, (2)

, (3)

, (4)

где l – расстояние от точки подвеса до центра тяжести шаров, м;

α _бр – угол бросания, град;

α ₁ – угол отскока правого шара, град;

α ₂ – угол отскока левого шара, град.

Коэффициент восстановления скорости можно определить по формуле:

, (5)

Коэффициент восстановления энергии можно определить по формуле:

, (6)

Потерю энергии при частично упругом соударении шаров можно определить по формуле:

, (7)