Lab 1

Laboratóriumi munka №1

Sebességét meghatározó egy golyó a ballisztikus inga

Célkitűzés: a jog alkalmazását a lendületmegmaradás és mechanikai energiát meghatározni a sebességet a golyó.

Eszközök és kellékek: ballisztikus inga, műszaki mérleg súlyokkal, tavaszi pisztoly, egy golyó, egy állvány, egy vonalzóval.

Blow nevezett jelenség változás sebessége a szerveknek az ellenszolgáltatás egy nagyon rövid idő alatt, ami akkor jelentkezik, amikor ütköznek. Blow úgynevezett központi test sebességét, ha irányított vonal mentén összekötő tömegközéppontjai szervek. testek ütköznek, amelyben a mechanikai energia megmarad az úgynevezett tökéletesen rugalmas ütközés. Egy példa egy ilyen támadás lehet ütközés a biliárdgolyók készült elefántcsont. Fizikai jelenségek ütközése szervek meglehetősen bonyolult. Összeütköző test deformálódik, amelynek rugalmas ereje és súrlódási erő, a szervek izgatott oszcilláció és hullám stb Alatt teljesen elasztikus központi csap teste lapított az ütközés, mozgási energia részlegesen átalakul potenciális energia a rugalmas alakváltozás, akkor a fordított folyamat. Amikor véget ér, a test és újra repülni a deformált. Így a teljes mozgási energiája vonalú mozgását szervek ismételten felveszik az eredeti értékét. A rendszer csak egy konzervatív (és giroszkóp) kényszeríti a teljes mechanikai energia ugyanaz marad - a törvény mechanikai energia megmaradás:

A törvény a mechanikai energia megmaradás a rugalmas ütközés végezzük.

sebességek a testek az ütközés után lehet kiszámítani a törvény megőrzése lendület.

Abszolút rugalmatlan hatásokat nevezzük az ütközés a két testület, amelyben össze van kötve és lépni, mint egy test. Ennek eredményeként, teljesen rugalmatlan ütközés mechanikai energia alakul részben vagy teljesen a belső térbe. Egy példa a teljesen rugalmatlan hatása szolgálhat egy golyó megüt egy mozgó célpont, például egy inga. A golyó beszorult a cél, mozog vele.

Ha a stroke rugalmatlan, akkor a végén, az összes folyamatok játszódnak le az ütközés, megáll, majd a két szerv egymáshoz, mozog, mint egy merev test. A sebesség megtalálható anélkül, hogy a mechanizmus a jelenség, és kizárólag a törvény megőrzése lendület.

Pulse vagy az összeget a mozgás egy anyagi pont a vektoros egyenlő tömegű szer a sebesség annak feltételei:

Lab 1
. Az impulzus a rendszer a vektor összege az egyes impulzusok lényeges pontokon alkotó rendszert. Impulzus izolált rendszer két anyag pont megmarad, azaz Ez időben állandó marad, hogy mi lett volna a kölcsönhatás közöttük. A rendszer izolált, ha ez nem hat rá külső erők, illetve az intézkedés a külső erők kompenzálja. Az izolált rendszerben vypolnyaetsyazakon megőrzése a lendület:

Lab 1
, ha
Lab 1
,
Lab 1
- impulzus teljesítmény.

Rugalmatlan ütközés testek mindig kíséri a mozgási energia csökkenést makroszkopikus mozgást. Szerint ugyanis a tétel a Konig kinetikus energia a mechanikai rendszer két részből áll: 1) a kinetikus energia mozgást a rendszer egészének sebességgel a tömegközéppontja; 2) A mozgási energia a relatív mozgás az anyag pont, ami lehet törni mentálisan rendszer körülbelül a tömegközéppontja. Mindkét rész - a kinetikus energia - lényegében pozitív. Az első közülük eredményeként az ütközés a szervek nem változtatja meg a tétel a mozgás a tömeg közepén. A második ütközés után eltűnik, mert rugalmatlan ütközés kapott részeinek relatív mozgását a rendszer leáll, csak a közös mozgás a tömegközéppont sebessége. Ez növeli a belső energia a szervezetben.

Alatt összecsapások a rendszerben a disszipatív erők, csökkenti a mozgási energia a mozgás szervek. Jogát alkalmazza mechanikai energia megmaradás a folyamatok során fellépő rugalmatlan ütközés, ez lehetetlen.

Az elmélet a módszer és a telepítési leírás

Meghatározni a sebességet egy golyó használunk a telepítés az 1. ábrán látható A ballisztikus inga (1) - a nehéz test felfüggesztett szálak hossza

Lab 1
, Ez egy üreg (2) töltött agyag. A lövés készült rugós pisztoly (3), amely be van ágyazva a golyó (4). A fegyver úgy van beállítva, hogy a golyó az inga központ (pontozó), és lakozott benne. Mielőtt a lövés mutató (5) rudak (6) szerelt, közel a hátsó fala az inga.

Miután a lövés az inga eltér az egyensúlyi helyzet és mozgatja a mutatót a távolság

Lab 1
.

golyók üti az inga is tekinthető teljesen rugalmatlan. Az inga és a lövedék a becsapódás után lépést egy teljes mértékét.

A törvény lendületmegmaradás csak akkor használható a zárt (izolált) rendszer. A golyó a gravitáció ütközés előtt nem kiegyensúlyozott, és a rendszer golyó inga nincs lezárva. Azonban, ha az összeg az előrejelzések minden erő mentén bármely tengely nulla, akkor lehet alkalmazni a törvény lendületmegmaradás vetítési ezen a tengelyen.

Mielőtt a lövés - az összeg a nyúlványok a szálfeszítő

Lab 1
és a gravitáció
Lab 1
és
Lab 1
.

Vízszintes repülésben golyó impulzus vetülete az X tengely állandó marad, (1)

ahol

Lab 1
- a tömeg a golyó,
Lab 1
- tömege az inga,
Lab 1
- sebesség a golyó,
Lab 1
- a sebesség egy golyó, és az inga a ütközés pillanatában.

Pendulum golyóval szerez kinetikus energia

Lab 1
és elkezd mozogni a gravitációs mező
Lab 1
és rugalmasságát
Lab 1
(Ezek az erők konzervatív), így a törvény a mechanikai energia megmaradás
Lab 1
. (2)

Megoldása (1) és (2), megkapjuk

Lab 1
. (3)

Meghatározása lövedéksebesség csökkentettük meghatározására magassága az inga emelő

Lab 1
miután a rugalmatlan ütközés. Geometriai megfontolások (2c ábra)
Lab 1
, hol. At kis szögek
Lab 1
és
Lab 1
. (4)

Behelyettesítve (4) be (3) megkapjuk a számítási képlet meghatározására a lövedék sebessége.

Mérés és a mérési eredmények feldolgozása

Mérjük a tömeg a golyó

Lab 1
, inga
Lab 1
és a hossza az inga menet
Lab 1
.

Állítsa egy rugó ellenében fegyvert inga központ. A rugót, és egy golyót a fegyvert.

Szorítsa össze a tavaszi és készítsen

Lab 1
lövések, meghatározzuk az elmozdulás az inga
Lab 1
az egyensúlyi helyzetből egy mozgatható kurzort a vonalzó.

Írja 1. táblázatban állandók értékeit és értékeinek elmozdulások az egyensúlyi helyzetből

Lab 1
, szerezhetők be felvételeket.

Számoljuk ki a középérték :

Lab 1

Helyettesítő adatokat az általános képletű

Lab 1
és meghatározza az átlagos érték a sebességet a golyó.

Határozzuk meg a megbízhatósági intervallum

Lab 1
, ahol
Lab 1
- határozzuk meg a Student-féle táblázata együtthatók,
Lab 1
adott a tanár.

Jegyezzük fel a végeredményt formájában.

Ismételjük meg a kísérletet az inga a másik tömege (utasítása szerint a tanár).