Изучение закона соударения шаров. Проверка закона сохранения импульса и определение коэффициента восстановления упругого удара

Отчет по лабораторной работе

Изучение закона соударения шаров

Выполнил студент группы Ф-14 Крез Р. И.

Цель работы: на примере упругого удара проверить закон сохранения импульса и определить количественные характеристики соударения шаров.

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

Теоретические сведения.

                                  (1)

где m₁ и m₂ – массы соударяющихся шаров; sin α₀/2, sin α₁/2, sin α₂/2 – соответственно V₁, U₁, U₂, т.е. скорости до и после соударения шаров.

                                                 (2)

где К_с – коэффициент восстановления относительной скорости sin α₀/2, sin α₁/2, sin α₂/2 – соответственно V₁, U₁, U₂ - скорости до и после соударения шаров.

                                     (3)

где m₁ и m₂ – массы соударяющихся шаров; sin α₀/2, sin α₁/2, sin α₂/2 – соответственно V₁, U₁, U₂ - скорости до и после соударения шаров.

                                           (4)

где m – масса одного шара, g – ускорение свободного падения, l – длина нити, α₀ – начальный угол отклонения, τ – время, в течении которого на тело действовала сила F.

Выполнение работы:

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

Таблица 1.

№ п/п	m1, кг	m2, кг	α1, 0	α2, 0	α3, 0
1 2 3	0,1 0,105 0,105	0,172 0,170 0,170	0,5 0,5 0,5	9 8,5 8,5	15 15 15
	0,103	0,170	0,5	8,6	15

  Подставим данные таблицы в уравнения 1, 2, 3 получим:

 0,103*sin 15/2 =-0.103sin 0.5/2+0.170*sin8.6/2

0,0134 = -0,00045 + 0,01275

К_с = | -sin 0.5/2 – sin 8.6/2| / |- sin 15/2| = 0.6

К_э = 0.103*sin² 0.25 +.0170*sin² 4.3/ 0.103*sin² 7.5 = 0.0546

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

Таблица 2.

№ п/п	τ, с	m, кг	α0, 0	l,м
1 2 3	35*10-6 20*10-6 23*10-6	0,172 0,170 0,170	15 15 15	0,45 0,45 0,45
	26*10-6	0,170	15	0,45

       Подставим данные таблицы 2 в уравнение 4 и получим:

F = 0.170*2 10*0.45 *sin 7.5/26*10^-6 = 26020 (H).

Вывод:на примере упругого удара проверил закон сохранения импульса и определил количественные характеристики соударения шаров.