Изучение упругого и неупругого столкновения тел, страница 3

Выключатель таймера находится на задней стороне прибора. На лицевой стороне прибора имеется кнопка, нажатие на которую обнуляет показания всех дисплеев.

Порядок выполнения работы.

I Изучение упругого столкновения.

1. Во внутренние торцы тележки вставьте штекеры с резинкой и пластинкой. Во внешний торец правой тележки вставьте штекер с иглой.

В правый край рельса вставьте штекер с иглой и наденьте на иглу пробку. Соедините правую тележку с пробкой. Тем самым правая тележка будет соединена с рельсом, и массу m2 можно считать бесконечно большой(m2>> m1, где m1 – масса левой тележки).

2. Установите правый световой барьер на расстоянии ~ 20 см от правой тележки.

3. Взведите спусковое устройство и подведите к нему вплотную левую тележку (без грузов).

4. Включите таймер.

5. Спустите защелку пускового устройства.

6. Левая тележка начнет двигаться со скоростью v10 , доедет до правой тележки, упруго столкнется с ней и поедет назад.

7. Время пересечения светового барьера при движении вправо (в прямом направлении) покажет третий дисплей таймера ( считая слева). Это время t10 соответствует скорости v10.

Время пересечения при обратном движении покажет четвертый дисплей. Это время t1, соответствует скорости v1 после столкновения.

8. Повторите пункты 3-7 пять раз, перед каждым измерением обнулите показания таймера.

9. Запишите значения t10 и t1. По этим значениям вычислите v10 и v1 по формулам  - где =0,1м – длина пластинок, вставленных в тележки.

10. Сравните v10 и u1 между собой и с теоретическими выводами.

Согласно теории при m2>> m1 и когда второе тело (m2) неподвижно (v20 = 0) должно быть  т.е. тело отскакивает назад без потери скорости.

Далее отсоедините правую тележку (m2) от рельса и проведите измерения меняя массу правой тележки (m2) в следующем порядке:

1. Установите левый световой барьер на расстоянии~ 25 см (по линейке на рельсе), а правый световой барьер на расстоянии~ 70 см.

2. Взведите пусковое устройство и подвиньте к нему вплотную тележку(m1) без грузов.

3. Правую тележку (m2) установите между световыми барьерами, так чтобы пластинка на правой тележке немного не доходила до правого светового барьера.

4. Спустите защелку пускового устройства.

5. Левая тележка начнет двигаться, столкнется с правой тележкой. После столкновения левая тележка остановится (v1 = 0), а правая начнет двигаться со скоростью v2 .

6. Измерьте время (t10) по первому дисплею, оно соответствует скорости левой тележки до удара (v10). Измерьте время (t2) по третьему дисплею, оно соответствует скорости правой тележки после столкновения (u2) (по теории при m2 = m1 и   u1-1 = 0, ).

При дополнительных грузах на левой тележке (Dm ³200г) левая тележка будет двигаться обратно и пройдет через световой барьер в обратном направлении. Измерьте время этого прохождения t1 по второму дисплею. Это время соответствует скорости левой тележки после удара (v1)/

7. Повторите измерения несколько раз.

8. Повторите п. 2-7 для разных масс m2, кладя на правую тележку дополнительные грузы (Dm = 200г, 250г, 300г,…400г).

9. Полученные результаты измерений занесите в табл. 1.

Таблица 1.

m1

m2

t10

t1

t2

u10

u1

u2

кг

кг

м

с

с

с

м/с

м/с

м/с

0,4

0,4

0,1

0,4

0,45

0,1

0,4

0,8

0,1