Sebességét meghatározó egy golyó
Cél: meghatározni a sebességet a golyó légpuska dinamikus és a kinematikus módszerek.
Eszközök és kellékek: stand elektromos légpuska észlelésekről a gép, a ballisztikus inga, stroboszkóp, két jelölt merevlemez szektorban, egy golyó, a vonalzó, szögmérő.
Ez a gyakorlat az egyik példa a gyakorlati alkalmazása a folyamat meghatározására rugalmatlan ütközési sebességet a golyók, és ballisztikus lövedékek egy inga.
Ballisztikus inga egy hengeres test részben megtöltjük agyag és szuszpendált egy dupla bifiláris szuszpenzióját, amelynek a nagy rezgési periódus (1. ábra).
A mutatót, mereven csatlakozik az ingával, a skála lehet rögzíteni eltérése az inga az egyensúlyi helyzetből.
Amikor tüzelt, a repülő ólom golyó eléri az inga és beszorul benne. Ezt a folyamatot lehet leírni, mint a törvény lendületmegmaradás egyáltalán nem rugalmas hatás:
ahol m - tömege a lövedék - sebesség golyók, M - tömege ballisztikus inga, 1 - a sebességet az inga és a golyó az ütközés után.
Feltételezve, hogy a lövedék tömege sokkal kisebb, mint egy inga, honnan (1) kapjuk:
Ábra. 1. A ballisztikus inga.
sebessége az inga 1 lehet meghatározni a megmaradási törvénye teljes mechanikai energia. Fogadása ütközéskor mozgási energiája az inga eltér az egyensúlyi helyzet, így emelkedik egy bizonyos magasságig H.
Szélsőséges helyzetben, amikor az inga megáll egy pillanatra, a potenciális energia egyenlő a kezdeti kinetikus energia:
Közvetlenül mért H magassága miatt nehéz annak kicsinységet, de kifejezni (a háromszög AOB 1. ábrán):
A kísérleti körülmények H< Behelyettesítve (6) be (4) és (4) a (2) adja a számítási képlet: ahol g - nehézségi gyorsulás, L - távolság a súlypontja az inga felfüggesztési pont, S - a vízszintes inga alakváltozást. 1. Adjuk M inga tömeg és a tömeg m golyók súlya a mérlegre. 2. Határozzuk meg a távolságot L. 3. Jelölje meg a kiindulási helyzet az inga. 4. Sight egy inga, és mivel a biztonság, és ezzel egyidejűleg, hogy egy lövés rekordot az eltérés az inga S vízszintesen. 5. Számítsuk ki a sebesség egy golyó, amelyet a képlet (5). 6. Ismételje meg a tapasztalati pontok 1- 4 háromszor emelte az adatokat a táblázatban. 7. Mérje fel a hiba tapasztalat. Ha ezt a tapasztalatot áll egy tengely forgatja az elektromos hajtás, amelyen ültetett két karton vagy papír lemezszektorokat címkézett fekete-fehér, és található egy előre meghatározott l távolságra egymástól. Lemezek vannak osztva páros számú ágazatban (négy fehér és négy fekete), és miután az egyik zachercheny. Szektorok kényelmes meghatározására szögelfordulást a lyukak, amelyeket egy golyó, és meghatározására a frekvencia forgási meghajtó sztroboszkópikus módszer. A parttól 15-20 cm-re az első lemez a géppuska rögzített. Ha tűz egy fegyvert a nyugalmi kerekek, amennyiben megfelelően van beszerelve fegyvereket mindkét lemez lyuk lesz található egy párhuzamos egyenes a tengelyből. Ha lőni a forgótárcsás, akkor a furat kényszerült. Ennek oka az, hogy mindaddig, amíg a golyó repül el az első tárcsa, a második pontot a második korong, amely átellenes a nyílás az első alkalom, hogy adja át az ív j. amely mérhető a szögmérő átfedő lemezek. Repülési idő egy golyó a tárcsák között egyenletes mozgás golyók: ahol - a sebesség egy golyó. Ez az idő lehet kifejezni a forgásszög lemezek szögben j és a szögsebesség: hol. T - időszak forgási lemezek. (8) és (9) találunk a sebesség egy golyó (feltételezzük, hogy ez ugyanaz az indulásnál a fegyvert, és a tárcsák között): Annak megállapításához, a lemez forgási periódusát egy stroboszkóp-módszer, amelynek alapja a stroboszkóp-megvilágítás, azaz világítás rövid darabokban követően rendszeres időközönként. Eszközök, amelyek lehetővé teszik, így villogók villogók, és az úgynevezett megfigyelni és számszerűsíteni az időben szakaszos eljárások. Ha a fény villog, majd időközönként, és pontosan egybeesik azzal az időszakkal, a test mozgásának vagy annak többszöröse, a szervezet úgy tűnik, hogy hagyja abba. Ebben a tanulmányban egy vaku lámpaegység, amely villog egy előre meghatározott frekvenciát a műszer skálán 10 és 150 Hz. Ha elküldi a lámpa egy forgó lemez a megjelölt ágazatokban fehér és fekete, akkor válasszon ki egy frekvencia lámpa villog, ha számos ágazat ugyanaz marad, mint anélkül, hogy a lámpát, és ugyanabban az időben, mint ha nem mozog. Ebben az ágazatban a fekete közti időben tör a ideje, hogy egy szomszédos szektorban fekete (vagy fehér, hogy beköltözik a fehér szektorban). Ez azt az illúziót kelti a kimerevített kép. Ha megpróbálja gyakoriságának növelése villogó villogó fény, a következő frekvenciára, amelyen így egy állókép lesz kétszer nagyobb, mint az első. Ebben az esetben a száma, fekete-fehér ágazatban megduplázódott (miért). Ha az első frekvencia egyenlő a számú fekete (vagy fehér) szektorok egyenlő n, a sebesség: ahol - a stroboszkóp villogó frekvenciát, amelynél egy állókép kapunk. Például egy stroboszkóp frekvencia 28 Hz, amely a fekete vagy fehér a lemez szektorainak tűnik helyhez. Ezért a forgatási frekvencia 7 Hz, ha fekete vagy fehér ágazatok négy kört. Ismerve a sebesség, megtalálható egy ciklus alatt, vagy időszak: Tekintettel arra, (12), (10) képletű formáját ölti számításához használt egy golyó sebesség kinematikus módon: 1. Helyezzük a tengelyt a lemezeket, hogy az árnyékos szektor irányába a tengely egybeesik. Drives jó fix. Mérjük meg a tárcsák közötti távolság. 2. Engedélyezze a villogó és egy motor, ami hajtja a kerekeket, fekete és fehér szektorban. Keres gyakorisága villogó stroboszkóp-lámpa, ellenőrizze, hogy a fekete szektor tűnt mozdulatlanul. Készíts egy lövés. 3. Kapcsolja be a stroboszkóp és motorhang a hátsó oldalán lemez megfelelő nyílásaiba a golyót. Vedd frekvenciával villogó villogók. 4. Végezze el még legalább három lövést. 5. Távolítsuk el a tengely meghajtók és a méréseket a forgatási szög a lemez j minden egyes lövés, ill. Előírni ezt a második lemez első, hogy egybeessen ágazatok és mozgatni a megjelölt pontok a második az első lemez által épített pontok és mérje meg szög szögmérő. 6. Számítsuk ki a (13) képletű sebessége egy golyó, a megállapítás a számtani középérték a sebesség. 7. A rögzített adatok a táblázatban. 8. Rate kísérleti hiba. 9. Győződjön írásbeli munkájának következtetéseit. 1. Határozza meg a rugalmas és rugalmatlan központi csap. Jegyezzük fel a jogszabályok lendületmegmaradás és energiát ezeket a támadásokat. 2. megosztása a dinamikus és a kinematikus módszerek sebességének meghatározásához egy golyó (kimeneti számítási képletek). 3. Állítsa ki a lényege a stroboszkóp-módszer mérési idő gyors szakaszos eljárásban. 4. Magyarázd különbségek a kapott eredményeket. Milyen hibákat pontatlanná elő a tapasztalat? 1. C. Kittel Knight, W. M. Ruderman Berkeley fizika persze. T. 1. M. Science. 1975. 2. AN Matveev Mechanika és a relativitáselmélet. M. magasabb iskolai, 1976. 3. Útmutató a laboratóriumi munka a fizika. Ed. L.L.Goldina. 4. DV sivukhin Az általános kurzus a fizika. Mechanics. M. Science. 1974.Kapcsolódó cikkek