Beat labdákat
Eszközök és tartozékok. eszköz az FPM-08 vagy az FM-17, vonalzó ütközésének vizsgálatához.
A módszer elmélete és az eszköz leírása
A jelen tanulmányban az orsók formájában felfüggesztett golyók elasztikus hatását és egy golyót vesszük figyelembe, mielőtt a pihentetés hatására (). A hatás a testek egyensúlyának megfelelő helyzetben történik, központi és közvetlen. Az ütköző golyókra a rugalmas sokk lendületének védelmére vonatkozó törvényt alkalmazzuk
Ugyanazon tömegű golyók esetében a vízszintes irányú vetületekben. Az energia megőrzésének törvénye alapján írhatunk:
Figyelembe véve az ütköző gömbök tömegének egyenlőségét, a (4.13) egyenlet a formában írható
A tömegek egyenlőségét figyelembe véve közösen (4.12) és (4.13) megoldást találunk:
Elasztikus hatással a gömbök kinetikus energiájának egy része átmegy a maradék deformáció energiájába
Ebben az esetben relatív sebesség esetén a következő összefüggést kapjuk:
A relatív sebesség megfordítja az irányt, abszolút értékben csökken. A relatív sebesség csökkenésének számszerűsítése, egy sebesség visszanyerési tényező
. munkánkban. (4.14)
A kísérleti körülmények között a Kv olyan mennyiségnek tekinthető, amely csak az ütköző testek anyagától függ. A sebesség visszanyerési együtthatója különböző anyagok rugalmas tulajdonságainak jellemzésére szolgál, és értéke 0-tól 1-ig terjedhet. Valódi testek esetén Kv <1 .
A nem abszolút rugalmas hatás állandó deformációval jár. A maradék deformáció energiája az energia megőrzésének törvényéből határozható meg, ugyanazon golyók esetében a következő kifejezést kapjuk:
Az energiavisszanyerési együtthatót a testek teljes kinetikus energiájának aránya határozza meg, miután a hatás az ütközést megelőzően a test teljes kinetikus energiájához viszonyult
. munkánkban. (4.16)
Egy gömb az egyensúlyi helyzetből szögben húzva # 945; (4.2. Ábra), a
a potenciális energia tartalék P = m1 gh. Ez az energia a hatás kezdeti pillanatában teljesen kinetikus energiává változik. ahonnan. -tól # 8710, ABC következik. . H helyettesítve a v1 egyenletben. kapunk
Az ütközés előtt a golyók lendületét a képlet határozza meg
Rugalmas ütközés után
hol van az első golyó sebessége az ütközés után, a második golyó sebessége az ütközés után.
Az u1 és u2 sebességeket az alábbi képletekkel találjuk meg:
ahol # 945; 1 és # 945; 2 - a szögtartomány, amely után az első és a második golyó mozgott.
Eljárás a munka elvégzésére és az eredmények feldolgozására
1. feladat: A sebesség és az energia visszanyerésének együtthatói a golyók hatása alapján
1. Ellenőrizze az eszköz aljának helyzetét. Szükség esetén telepítse a szintet.
2. A műszaki mérlegek mérése meghatározza az m1 és m2 golyók tömegét. Döntsd el a golyókat és tedd középpontba. Mérje meg a ballon felfüggesztés hosszát l.
3. Helyezze az elektromágneset a megadott szögnek megfelelő pozícióba # 945; Engedélyezze a telepítést.
4. Torzítsa el a jobb labdát a sarokba # 945; és rögzítse az elektromágnes segítségével a pozícióját, írja be a táblázatot. 4.2 a szög értéke. Hagyja a bal gömb pihenését.
5. Nyomja meg a "start" gombot, és számolja az első dobást az ütközés után mindkét golyóra # 945; 1 és # 945; 2 (jobb, ha összeszedjük a számlálást, mivel szinte lehetetlen egy megfigyelőnek csak két golyó követése). Írja be a táblázatot. 4.2 ezeknek a szögeknek az értékei, valamint a golyók ütközési ideje # 916; t.
6. Lépjen be ebből a pozícióból, hogy legalább 5-szer elérje a táblázatban szereplő adatokat. 4.2.
7. Ismételje meg a kísérletet 2-5-ig (az oktató utasításai szerint) a ütőgömb különböző kezdeti pozíciói. Az adatokat a táblázat tartalmazza. 4.2.
8. A (4.14) és a (4.16) képlet segítségével számítsa ki az arány és az energiavisszanyerési együtthatókat az átlagos eltérési szögek alkalmazásával.
2. feladat: A maradék deformáció energiájának meghatározása
1. Végezze el az 1. feladat 1-7. Szakaszában meghatározott műveleteket.
2. Az alábbi (4,17), (4.20) és (4.21) a sebesség kiszámítására a golyók előtt és után hatásának és a hibaarány, amelyekkel ezek a azonosítottak.
3. A (4.15) képlet alkalmazásával keresse meg a maradék deformáció energiáját az első gömb sebességének különböző értékeire az ütközés előtt (különböző szögek esetén # 945; ).
4. A reziduális deformáció energiájának függését ábrázolja az ütköző golyó sebességétől (ha több mint 2 kísérletet végeztek).
3. feladat: A rugalmasság és a lendület és az energia megőrzésének törvényét abszolút rugalmas sokk esetén
1. Végezze el az 1. feladat 1-7. Szakaszában meghatározott műveleteket.
2. A (4.17), (4.20), (4.21) képletek segítségével számoljuk ki a golyók sebességét az ütközés előtt és után.
3. A golyók elasztikus hatásának kísérletezésében a lendület megőrzésének törvényéből következik
Jelöljük ki és számítsuk ki a képlet segítségével
A számításokat a táblázat tartalmazza. 4.2 és hasonlítsa össze a kísérleti értékeket az elméleti értékekkel.
4. Feltéve, lövés teljesen rugalmas és a következő képlet segítségével a sebesség ütközés után (amely a törvény megőrzése lendület, és energiatakarékosság), kiszámítja az elméleti értékek a sebesség, és:
írja be a táblázatot. És hasonlítsa össze az u sebességgel. kísérletileg.
4. feladat Az átlagos ütőerő meghatározása
1. Végezze el az 1. feladat 1-7. Szakaszában meghatározott műveleteket.
2. Mivel az eredeti eltérítési szög és a szög visszapattan a labda, hogy meghatározzuk labda sebességét ütközéskor, és az ütközés után, egy impulzus, hogy megtalálják a variáció a golyók.
3. Számítsa ki az átlagos ütőerőt a képletből.
4. Határozza meg az átlagos ütőerőt az azonos golyó dobásának minden szögére. Készítsünk egy diagramot az átlagos ütőerő függőségéről a kezdeti sebességre (ha több mint két kísérlet történt).
1. Fogalmazza meg a munka célját.
2. Mi az anyagi pont lendülete, anyagi pontok rendszere?
3. Formálja a változás törvényeit és a lendület megőrzését.
4. Mi az energia? Honnan tudod a mechanikai energia típusát és tulajdonságait?
5. Milyen erőket neveznek potenciálisnak és disszipatívnak?
6. Formálja a változás törvényeit és a teljes mechanikai energia megőrzését.
7. Milyen hatása van a testeknek? Adja meg az abszolút rugalmas és rugalmatlan hatást.
8. Mik az energia-és sebesség-visszanyerési együtthatók?
9. Adja ki az összes számítási képletet.
10. Hogyan változik a golyók kinetikus energiája és relatív sebességük abszolút rugalmas, rugalmas és teljesen rugalmatlan ütközésekkel?
11. Lehet mondani az élmény előtt, hogy milyen hatással lesz a sebesség? # 957; 1 a KE értékén. KS. WOD. Favg?
12. Miért használunk kísérletsorozatot a visszanyerési együtthatók meghatározására?
13. Mely fizikai törvény alapján a golyó ütközésének meghatározására szolgáló képlet?
14. Fogadjon következtetéseket a munkáról.