На противоположных концах снаряда имеются стержни с резьбой, служащие для закрепления сменных грузов. Оба снаряда имеют кольцевые выточки, позволяющие осуществлять соединение снарядов на корпусе прибора в надежно зафиксированном положении. При нажатии на клавишу 4 осуществляется одновременный пуск снарядов.
На корпусе прибора на осевой линии – центре приложения сил – закреплен отвес.
Для измерения силы сжатия пружины служит приспособление, состоящее из скобы, которая надевается на снаряд, и дужки, за которую присоединяют динамометр. Сменные грузы имеют шаровую форму. Большой груз – металлический, два малых груза – пластмассовые. Масса грузов подобрана таким образом, чтобы масса любого снаряда вместе с большим грузом была ≈40 г, а масса снаряда вместе с малым грузом ≈20 г.
Для проведения работ корпус прибора закрепить на лабораторном штативе на высоте 20-30 см от поверхности стола. Уровнем проверить горизонтальность установки корпуса. Снаряды соединить друг с другом и уложить в желоб корпуса прибора.
При проведении опытов со снарядами разной массы перекинуть нить отвеса через выступ на лицевой стенке корпуса в сторону снаряда большей массы. Нажать на клавишу и произвести пробный выстрел. В местах падения снарядов справа и слева от отвеса положить листы писчей бумаги и покрыть их копировальной бумагой.
Опыт 1. Сравнение масс двух тел.
Условия опыта: m1 = m2 , где m1 – масса одного снаряда, m2 –масса другого снаряда.
При взаимодействии двух тел m1 и m2 имеем:
,
где 
и 
– средние ускорения, полученные телами в результате
взаимодействия:
t – время взаимодействия тел.
Так как время одинаково для обоих тел, следовательно
,
где v1 и v2 – горизонтальные составляющие скорости, полученные телами в результате взаимодействия.
Поскольку движение снарядов происходит в воздухе с малыми скоростями, то сопротивлением воздуха можно пренебречь и движение тел в горизонтальном направлении принять за равномерное.
s1 = v1t ; s2 = v2t ,
где s1 и s2 дальности полета снарядов, замеренные от средней линии вправо и влево, t1 и t2 – время их паления (t1 = t2 ).
Снаряды начинают движение с одной высоты, поэтому время падения одинаково
Следовательно
.
Таким образом, для сравнения масс двух взаимодействующих тел достаточно сравнить дальности их полета. При проведении опыта производят 3–5 выстрелов и определяют усреднённые расстояния sср.1 и sср.2 , где sср.2 – расстояние от отвеса влево от средней точки. По результатам измерений находят соотношение:
Затем, с помощью весов находят
массы снарядов m1 и m2 и, определив
отношение 
, сравнивают его со средним отношением
.Опыт повторяют не менее трех раз, меняя высоту
установки прибора и силу упругости
пружины*.
Результаты опыта заносятся в таблицу.
Таблица 1.
|
№ п/п |
sср.1, см |
sср.2, см |
|
|
1 |
|||
|
2 |
|||
|
3 |
*Силу упругости пружины можно изменить, вверти пружину до упора в торец внутреннего отверстия снаряда. При этом число рабочих витков пружины уменьшится и сила упругости изменится.
Опыт2. Измерение массы тела.
Для проведения опыта меняют у
одного из снарядов массу, т.е. меняют съемный груз, таким образом m1
не равно m2 . Аналогично первому опыту определяют усредненные
расстояния sср.1 и sср.2 и находят отношение 
По известной массе одного снаряда находят массу другого
снаряда 
Проверяют результат, определив массу взвешиванием. Опыт проводят не менее трех раз, меняя высоту установки прибора и силу упругости пружины аналогично первому опыту.
Опыт 3. Проверка закона сохранения импульса.
Условия опыта: m1 = m2.
Вначале опыта снаряды находятся в состоянии покоя, затем во время выстрела получают импульсы в горизонтальном направлении. Значит, закон сохранения импульса двух тел можно записать так: m1v1 = m2v2 (без учета направлений).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.