Ballisztikus inga - studopediya
Célkitűzés: A tanulmány a törvény megőrzése lendület rugalmatlan ütközések, meghatározó sebesség a lövedék ballisztikus inga módszer.
A fő elméleti pozíció
Ballisztikus inga egy nehéz test felfüggesztett kettősszálakban. Az inga lőtt vízszintesen egy golyó által beszorul benne. Bullet szerinti inga bizonyos sebességet, miáltal az inga eltérített. Mért érték eltérése az inga, és ez határozza meg a sebességet a golyó. Így, ballisztikus inga közvetve méri a sebességet egy golyó.
Ha az ütközés ideje golyó inga képest kicsi az időszak a rezgés az inga az inga nincs ideje eltérni jelentősen a referencia helyzetben az ütközés során. Ez azt jelenti, hogy közben a sztrájk nem fordul elő erőket kíván visszatérni az inga az eredeti helyzetébe, és a rendszer a golyó - az inga tekinthető lezártnak. Hatása egy lövedék, amelyen azt ragadt az inga rugalmatlan. Ha rugalmatlan hatása a törvény megőrzése lendület, amely a rendszer két test alakja van
ahol - súly golyók és a ballisztikus inga, és a sebesség a golyó, és az inga pin, - a sebességet az inga a golyó az ütközés után. Mint korábban a hatását egy inga sebesség nullával egyenlő, a bal oldalán a általános képletű (3,1) csak akkor lesz az első ciklus. Mi irányítja a lövedék sebességét tengelye mentén a mozgás és a projekt az (3.1) a tengelyre:
Megnyomása után inga egy golyóval mozognak az ív sugarát. ahol - a hossza a felfüggesztés menet, és elér egy bizonyos magasságot. Mivel a „inga-golyó” gravitációs rendszer sebességét és mozgási energiájának csökken nullára. A potenciális energia rendszer növeli az ellenkezőjét. Nulla referencia potenciális energia kerül a függőleges koordinátája tömegközéppontja az inga előtti golyó lövés.
A mozgási energia a rendszer azonnal az ütközés után a golyó. a potenciális energia a rendszer, ha az eltér a magassága egyenlő. A rendszer inga golyó megnyomása után az alkalmazandó jog a mechanikai energia megmaradás alapján, amit írhatunk
Egyenletekből (3.2) és (3.3) fejezzük sebességét egy golyó
Mivel a lövedék tömege sokszor kisebb, mint a tömeg az inga, az érték a számlálóban általános képletű (3,4), mint a értéke lehet elhanyagolható, és a képlet kiszámításához a sebességet a golyó a következő formában:
Ábra. 3.1. ballisztikus inga
Ahhoz, hogy egy közvetlen mérésére magassága nem mindig kényelmes, de lehet meghatározni sem a vízszintes eltérítés vagy a forgásszög az inga, miután elütötte egy golyó. Hagyja inga elakadt golyó eltért szögben a függőlegeshez képest.
Ábra. 3.1, hogy a magassági eltérését fejezi ki eltérítési szög a következőképpen:
feltéve, hogy a szög kicsi, azt feltételezzük, hogy a
Mivel ez a kezdősebesség általános képletű (3,4) is a következőképpen fejezhető ki:
Expressz emelési magasságának az inga tömegközéppontja a nagyságát a vízszintes eltérítő. Használatához derékszögű háromszög, a 3.1 ábrán látható., Pitagorasz-tétel és írási. Nézzük nyitva tartó bal oldalán; Feltételezzük, hogy ez az érték kisebb, mint a többi szempontjából, majd megszerezni. ahonnan
Ábra. 3.2. A kísérleti elrendezés
Az installáció állvány 6, amelyben egy kettős szuszpenziót 2 ballisztikus inga 1 rögzített egy megtöltött cső pamut (Fig.3.2). Szemben a nyitott vége a cső azonos magasságban található fegyvert 3. mérésére a hajlásszöge az inga, miután elütötte egy golyó szolgál nyíl a 4. és 5. szögmérő a testhez kapcsolt az inga indikátor, amely lehetővé teszi, hogy ellenőrizzék a eltérése az inga vízszintesen. Mérése vízszintes eltérítés termeli a 7 vezetéken, amely csatlakozik az állványhoz.
A sorrend a munkavégzés.
1 módja. Sebességének meghatározása mérésével hajlásszöge az inga.
Jelöljük meg a nyíl a skála a szögmérő 4 5 - az első szög. Pisztolylövés 3 nem, észre a helyzet a 4 nyíl, a szórás, az inga - rekord érték.
Határozza inga szöge.
A kísérleteket két golyót és a tömegek. Minden golyó készült 5-6 lövést.
2 módszer. Sebesség meghatározása a mérési vízszintes inga alakváltozást. A 7-es vonal jelöli a kezdeti helyzetét mutató. A lövés az inga deformálódik. Jelöljük pozícióját egy eltérés.
Határozzuk meg a mozgás az inga vízszintes.
Kísérletet megismételjük 5-7 alkalommal két golyót a különböző tömegek. Súly ballisztikus inga és súlyok golyók látható egy laboratóriumi körülmények között.
Feldolgozása kísérleti eredmények
1. Számítsuk ki a középérték egymást. .
2. Az értéket a következő képlettel számítjuk (3.8), amelyben vagy.
A második golyó hasonló számításokat végzett.
1. Pontosság közvetett mérések lövedéksebesség által végrehajtott első módszer, ez képlettel számítottuk ki
A (3.9) tartalmazza közvetlen mérés a hiba szög
ahol - a Student tényező, - a standard eltérést.
2. Pontosság közvetett mérések lövedéksebesség által végrehajtott második módszer, ez képlettel számítottuk ki
Ebben az esetben a vízszintes hiba közvetlen mérésének inga elhajlás a következő képlettel
3. Az eredmények minden folyamat képviselt formájában:
Extra: meghatározása bullet sebesség mellett a repülési távolság vízszintes égetés.
Test mozgásának dobott vízszintesen egy bizonyos magasságot, két egyidejű mozgások: egységes egyenletesen gyorsuló vízszintesen és függőlegesen gyorsulással egyenlő a gyorsulás szabadesés (3.3 ábra.).
Flight tartományban, hogy a vízszintesen mozog, képlet határozza meg. . Idő test mozgásának magasságától függ a pont a dobás és vele kapcsolatos általános képletű
Ábra. 3.3 Az elv a függetlenségi mozgalom.
Ez a beállítás csak akkor kell használni a fegyvert 3, amely bontakozik ki a az asztal szélére úgy, hogy a golyó nem kap az inga.
Mérjük meg a magassága a fegyvert az asztalra. Miután a lövés határozza meg a tartományban egy golyó - távolságban, hogy repült vízszintesen. A mérések 8. sor A kísérleteket 3-5 alkalommal.
Repülési távolság mérést végezni a másik két érték pisztoly magasság. .
Feldolgozása kísérleti eredmények
1. minden egyes értékére a magassága a fegyvert az asztalon az átlagos érték tartományban. . és számítsuk ki az átlagos értéke a sebességet a golyó képlet
2. Határozza meg a közvetlen mérési hiba tartományban járat, amelyet a képlet
3. Keresse meg a véletlen komponens hibák közvetett mérések lövedéksebesség:
4. A komponens értékeket a hibaarány. társított mérési értéket. képlet szerint kiszámított
5. A teljes hibája közvetett mérési értékek által meghatározott képlettel:
6. Az eredmény írásos formában.
Lab 4