Изучение закона соударения шаров на примерах упругого и неупругого ударов

Отчет по лабораторной работе

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА СОУДАРЕНИЯ ШАРОВ

Выполнил студент

Группы Ф-14

Харитоненко А. И.

Цель работы: на примерах упругого и неупругого ударов проверить   закон сохранения импульса и определить количественные характеристики соударения шаров.

Приборы и принадлежности: установка FPM-08, набор шаров, линейка, весы, пресс форма, пластилин.

Краткие теоретические сведения

,     (1)

где m₁- масса ударяющего (правого) шарика, m₂ – масса ударяемого (левого) шарика, α₀ – начальный угол отклонения ударяющего шарика, α₁ и α₂ – наибольшие углы отклонения шариков после первого удара.

,           (2)

где  К_с - коэффициент восстановления по скорости, который дает количественную оценку уменьшения относительной скорости.

        (3),

где K_э - коэффициент восстановления кинетической энергии.

          (4),

где F- средняя сила упругого удара, g- ускорение свободного падения,

l – длина подвеса, τ – время соударения шаров.

Выполнение работы

Упражнение 1: проверка закона сохранения импульса и определение коэффициента восстановления упругого удара.

Таблица 1.

Вычисление погрешностей углов ( градусах)

N п.п.	T	Ti-Tcp	∆Ti	S	∆Tcлуч.
1	0,50	-0,15	0,02	0,04	0,09
2	0,75	0,11	0,01
3	0,50	-0,15	0,02
4	0,75	0,11	0,01
5	0,75	0,11	0,01
6	0,50	-0,15	0,02
7	0,50	-0,15	0,02
8	0,75	0,11	0,01
9	0,70	0,05	0,00
10	0,75	0,11	0,01
n=10	0,65	0,00	0,14	2,26	13,93%

N п.п.	T	Ti-Tcp	∆Ti	S	∆Tcлуч.
1	9,50	-0,03	0,00	0,07	0,16
2	9,00	-0,53	0,28
3	9,50	-0,03	0,00
4	9,50	-0,03	0,00
5	9,75	0,23	0,05
6	9,50	-0,03	0,00
7	9,75	0,23	0,05
8	9,50	-0,03	0,00
9	9,50	-0,03	0,00
10	9,75	0,23	0,05
n=10	9,53	0,00	0,43	2,26	1,64%

Проверим равенство.

;

;

;

Вычислимкоэффициент восстановления по скорости.

=

;

Вычислим коэффициент восстановления кинетической энергии.

;

Упражнение 2: определение времени упругого удара и средней силы соударения шаров.

                              Таблица 2.

№ опыта	m1, г	m2, г	a0,	l, см	t, мкс
1					129
2					120
3					72
4					75
5	171	170	15	46	59
6					88
7					66
8					64
9					68
10					100
средн.знач.					77,9

Вычисление погрешностей времени ,мкс:

N п.п.	T	Ti-Tcp	∆Ti	S	∆Tcлуч.
1	129,00	51,10	2611,21	10,99	24,85
2	120,00	42,10	1772,41
3	72,00	-5,90	34,81
4	75,00	-2,90	8,41
5	59,00	-18,90	357,21
6	88,00	10,10	102,01
7	66,00	-11,90	141,61
8	64,00	-13,90	193,21
9	6,00	-71,90	5169,61
10	100,00	22,10	488,41
n=10	77,90	0,00	10878,90	2,26	31,90%

Рассчитаем среднюю силу упругого удара.

Вывод: на примерах упругого и неупругого ударов проверил   закон сохранения импульса и определить количественные характеристики соударения шаров.