Sebességét meghatározó egy golyó

Célkitűzés: bemutatni a különböző mérési módszereket a sebességek.

Készülékek és anyagok: a levegő pisztoly, a ballisztikus inga, milliméteres vonalzó, skála, beállítás mezők (villamos motor hosszú tengely), strobe, papír lemezeket.

Kétféle módon mérjük a sebességet - Közvetlen mérés a távolság és az idő, illetve meghatározó a szervezet energia vagy lendület és a megfelelő számítási sebességet.

1. sebességmérő mérési pont kinematikai módszer.

Kinematikai meghatározásának módja sebesség golyók mozgás alapján mérjük azt az időt, amely alatt a golyó repül ismert távolság a két egyenletesen forgó papír korongokat. Ha a forgásszög lemezek során egy golyó közöttük j, és a szögsebesség forgási w, a repülési idő a golyó a tárcsák között

Ismerve a d távolság a tárcsák között, és feltételezve, egyenletes mozgás a golyót, a golyó könnyű meghatározni a sebességet a kapcsolat:

Ha a lemez nem forog, a golyó az első lemez a ponton A és a második lenne törve azon a ponton, A. Azonban, mivel a lemez forog, a labda hiányzik az a pont B. A szög j fejezhető B'A ív kapcsolatban a lemez R sugarú .

A szögsebesség disk w = 2PN, ahol n - száma motor fordulatszáma másodpercenként.

Így sebesség képlettel számítottuk ki:

Berendezésként van kialakítva, a vízszintes tengely, amelynek egyik vége van öltözve a motor tengelyén, és a másik által támogatott egy csapágy, amely az állványon. Két befogószár plattírozott papír korongokat. Klipeket lemezeket lehet mozgatni a tengely mentén. Rögzítsük ezeket a tengely anyaga csavarokkal. Forgótárcsa a tengelyhez képest kizárt, mivel terminálok csatlakozik a tengely spline. Ha módosítani kell csavarja az anyát, és tolja a tengelyt balra. Ezután a klipek könnyen el lehet távolítani a tengelyről.

Stroboszkóp lemez szabad végén, a motor és a megvilágító neoncső meghatározásához használt motor fordulatszáma.

Stroboszkóp - kontroll - a mérőeszköz felügyeleti gyors periodikus mozgások és a mérési forgási sebességet. Action Appliance osnovanona sztroboszkópikus hatás, ami a következő. Ha a szervezet részt vesz egy, az időszakos mozgás egy időszak T. megvilágítására rövid villanások, az egymást követő időszakban T „(flash időtartama T) T = nT” ahol n = 1, 2, 3. A test jelenik meg helyhez kötött. Miután elérte ezt a pozícióját, és tudván időszak fáklyák meghatározzák azt az időszakot (frekvencia) a vizsgált forgalom.

A stroboszkópikus lemez szerelt a motor tengelyén a hátsó végfelülete 10 van egy kis szélességű pálya váltakozó fekete-fehér szakaszok.

Amikor megvilágított neoncső vezetni a gyűrű egy fokozatos változás sebessége felváltva jelennek meg mozdulatlanul.

Ha K szám zachernonnyh szakaszok nyilvánvaló rögzített gyűrű, a lemez követ

1. Mérje meg az átmérője a papír lemez milliméteres vonalzó.

2. Biztosítsa a villanymotor tengelyére a kerekek, és mérjük a köztük lévő távolság.

3. Töltse fel a fegyvert, és telepíteni egy rack szereléséhez a fegyvert, hogy a hordó tengely párhuzamos a tengelye a motor, és egy golyó áthaladt a vonalon vezeti a parttól 2-3 cm-re a szélétől a lemezt.

Figyelem! Figyeljük meg a következő óvintézkedéseket, amikor dolgozik a fegyver:

a) díjat a fegyver csak akkor engedélyezett, közvetlenül az égetés előtt;

b) töltött fegyvert nem is egy pillanatra térhet el a célt;

c) mielőtt a lövés, hogy ellenőrizze, hogy a következő dolgozó diákok nem voltak a tűzvonalban.

4. Kapcsolja be a motort és hagyja stabil a tengely forgását és a hajtás.

5. Fordítsa a neoncső megteremtjük a helyzet, amikor az egyik sztroboszkópikus lemez gyűrűk fog kinézni helyhez. Hány megfeketedett szakaszok van ebben a gyűrűt, és meghatározza a motor fordulatszám.

Figyelem! Vigyázni kell, mert megérintette a kezét, hogy a mozgó alkatrészek!

6. Végezze el a lövés, és állítsa le a motort és a neoncső.

Megjegyzés 7. A lyukasztott át egy golyó az első tárcsa és a második lemez lyuk vo. Döntetlen sugarak átmegy ezeken a lyukakon.

8. Oldja tartó egyik lemezt, és igazítsa a kerekeket, majd a rugalmas szalag (vagy szabás centiméter) SD intézkedés ívhossz (távolság S)

9. Számítsuk ki a sebességet a golyó. mérési és számítási eredmények egy táblázatban:

N fordulatszámának (l / c)

10. Számítsuk ki az abszolút és relatív mérési hiba.

2. Mérési bullet sebesség révén a ballisztikus inga.

Ballisztikus inga függőlegesen van függesztve a nem nyújtható szálak masszív test. Ez szabad eltérni a függőleges síkban, amikor egy lövés történik benne.

Ha a hossza a lövedék becsapódási inga képest kicsi a T periódus inga az inga nincs ideje eltérni jelentősen a referencia helyzetben az ütközés során. Ez azt jelenti, hogy abban az időben a hatása nem fordulnak erőket kíván visszatérni az inga a kiindulási helyzetbe, így a rendszer „golyó - az inga” lehet tekinteni, mint zárt, és a rá vonatkozó jogszabályok lendületmegmaradás és perdület. Ami t <<Т;

ahol M a tömege az inga

V - sebessége a golyó a pin

U a sebessége a lövedék és az inga az ütközés után.

Az ezzel egyenlet egészen elfogadható, de nem egyetemes problémák körülbelül az ütközés két szilárd, melyek közül az egyik (tapasztalataink inga) rögzített forgástengely körül. Az a képesség, hogy használja a törvény lendületmegmaradás jár ebben az esetben az, hogy az inga kicsik képest a hossza a felfüggesztés, azaz az inga lehet tekinteni, mint egy matematikai egyenlet, majd a törvény megőrzése perdület az egyenletben a törvény lendületmegmaradás a „Bullet rendszer inga”.

Az ütközés után az inga forog egy vízszintes tengely körül, és a súlypontja van emelve, hogy a tetején a magassága h. A törvény a mechanikai energia megmaradás ütközés után felírható:

Most megtalálhatja a sebesség egy golyót sztrájk:

Mivel a mérés a függőleges mozgást nehéz, akkor lehet helyettesíteni egy egyszerű mérés, horizontális

mozgás. Valóban, a 10. ábra azt mutatja, hogy az emelési magassága az inga tömegek H egyenlő:

h = l - l cosa = l (l - cosa) = L × Sin 2 a

A kis szögek, vétkezik / 2 »a / 2, akkor

Ábra. A 10. ábra mutatja, hogy a Sina = S / L. Tekintettel a kis mérete a szög Sina »a.Takim módon a = S / l, és a

mivel M >> m. végül

Ballisztikus inga használunk ebben a munkában egy henger, amelynek központi része tele van agyaggal. A henger van felfüggesztve négy elemi szálak, hogy megakadályozza az oldalirányú eltérése az inga, ha a golyó eléri az oldalán a henger tengelyével.

1. Mérje meg a gerenda kiegyeniítősúlyt három vagy öt golyót, és megtalálja azt az átlagos értéke egy golyó súlyát.

2. Létrehoz egy lövés henger és mennyiségének mérésére vízszintes elmozdulás S. tartsa mozgásban lövedék röppályáját fekvő függőleges síkban áthaladó henger tengelyével, ragadt nullára gyurmából. Tapasztalat ismételni 3-5 alkalommal.

3. Számítsuk ki az átlagos érték S.

4. képlet kiszámításához a becsült sebességét egy golyó. (M = 2,1 kg; L = 2,04M g = 9,81 m / c 2).

6. Ezek a mérések és számítások egy táblázatban:

7. Keresse meg a abszolút és relatív mérési hiba a sebesség egy golyó.

1. mi az a filmes meghatározásának módszere a sebesség egy golyó?

2. Hogyan mérjük rövid időn át a tárcsák között golyók?

3. Mi a stroboszkóp-módszer mérési gyakoriság?

4. Milyen értékeket kell mérni meghatározni a sebességet a golyó kinematikai módszer?

5. A hiba a mérési értékek bármelyikében teszi a legnagyobb hozzájárulást a bizonytalanság sebességét meghatározó a golyó? Mit kell tennie, hogy csökkentse a hiba sebességét meghatározó a golyó?

6. Állami törvénye lendületmegmaradás és az energia.

7. Lehetséges azt feltételezni, hogy a kinetikus energia egy golyó abban az esetben rugalmatlan ütközés teljesen átalakul a potenciális energia az inga?

8. képletek abszolút és relatív hiba.

9. mérése nagysága adja a legnagyobb hozzájárulást a hiba? Miért?

10. Miért a rendszer „inga-golyó” tekinthető lezártnak?

11. Melyik jog alapú dinamikus meghatározására szolgáló eljárás a sebesség egy golyó?

12. Mi a csapás egy teljesen rugalmatlan?

13. Mi határozza meg a csökkenés a kinetikus energia a rendszer eredményeként rugalmatlan ütközés?

Lab № 5

szabadesés törvényei

Cél: Annak megállapításához, a nehézségi gyorsulás, helyességének ellenőrzésére az út ellen időben egyenletesen gyorsuló mozgás.

Egy kis távolság a felszínen a Föld gravitációs erő állandónak tekinthető. Ezért a szabadon eső test van jelen a súlytalanság kell mozgatni egyenletes gyorsulás.

Alacsony magasságban 2-3 cm átmérőjű acélgolyó csepp tekinthető szabad, mert ebben az esetben tudjuk figyelmen kívül az ellenállást a levegő. Ebben az esetben a labda csepp kerül sor törvényei szerint egyenletesen gyorsuló mozgás:

ahol h - esési magasság a labdát,

t - idő eső labda

1. Mi az a mozgalom szabadesés?

2. Miért van a gravitációs gyorsulás más különböző pontjain a föld felszínén?

3. A kimenő képlet viszonyt kifejező a gravitációs gyorsulás | talajszint feletti magassága.

4. Miért két kis lemez azonos átmérőjű (karton és fém) csökken a levegő különböző sebességgel?

5. Hogyan lehet megtanulni a tapasztalat, hogy a gyorsulás g nem függ a forma és a tömeg?

6. nyomtatása a képlet a kapcsolatát kifejező a mélység a gyorsulás g

7. Fogalmazza meg egyetemes tömegvonzás törvénye. Mi a fizikai értelmében a gravitációs állandó?

8. Mi a feszültség és potentsialpolya gravitáció? Írja le a kifejezés ezen értékek arra az esetre, ha a mező által termelt anyagi pont.

9. Melyik mezők homogénnek nevezzük, és amely - Central? Példákkal szolgáljanak az homogén és központi gravitációs mezőket.

Lab № 6