Если теперь повторить опыт с вращением диска, то шарик будет двигаться по кривой траектории относительно диска и собьет спичку в другом месте. Такой характер движения шарика вызван действием кориолисовой силы.
Поворот диска может осуществляться вручную или с помощью ручной центробежной машины.
21.10. Закон сохранения импульса 0
Демонстрация закона сохранения импульса аналогична демонстрации третьего закона Ньютона (1.6.2).
Если массы кареток, между которыми находится сжатая пружина, одинаковы, то при пережигании нити они расходятся с одинаковыми скоростями и, следовательно, с одинаковыми импульсами. Если на одну из кареток положить дополнительный груз, то при одинаковых полученных импульсах быстрее будет двигаться та каретка, масса которой меньше.
21.11. Сохранение импульса при расталкивании шаров пружиной
Два одинаковых стальных шарика подвешены на одинаковых длинных нитях, закрепленных верхними концами в одной точке. Между шариками установлена сжатая пружина. Сжатие пружины зафиксировано нитью.
Система находится в равновесии. Шары покоятся. Импульс системы относительно стола равен нулю. Если с помощью спички пережечь нить, фиксирующую сжатие пружины, то под действием распрямляющейся пружины шарики получат одинаковые импульсы в противоположных направлениях и отклонятся на одинаковый угол.
21.12. Упругий удар
Упругий удар можно продемонстрировать на установке, описанной в п.1.6, с помощью кареток на магнитной подвеске, движущихся вдоль монорельса.
На торце одной из кареток укрепляется пружина.
14
.
При столкновении кареток пружина сжимается, каретки тормозятся, затем пружина распрямляется и каретки расходятся одна относительно другой. Можно рассмотреть несколько частных случаев.
1. Массы кареток одинаковы (m 41 0=m 42 0), первая каретка движется со скорость 7 q 41 0 вдоль монорельса, вторая каретка покоится, т.е. 7q 42 0=0.
После упругого удара первая каретка останавливается. 4 0Вторая каретка приобретает скорость, равную 4 0скорости первой 4 0каретки до удара, т.е. каретки обмениваются импульсами.
2. Масса первой каретки m 41 0 больше массы m 42 0 второй каретки.
Первой каретке сообщается скорость 7q 41 0. Вторая каретка 4 0покоится. После удара обе каретки движутся в одном и том же 4 0направлении.
Первая каретка движется 4 0в прежнем направлении, но с меньшей скоростью.
Для того чтобы масса первой каретки оказалась больше, чем масса второй каретки, на первую каретку надо положить грузик.
3. Масса второй каретки m 42 0больше, чем масса m 41 0 первой каретки. Первой каретке сообщается некоторая скорость 7q 41 0. Вторая каретка покоится. После удара первая каретка отскакивает назад, т.е.
движется в противоположном направлении. Вторая каретка движется в направлении начальной скорости первой каретки 7 q 41 0.
В этом опыте дополнительный грузик надо положить на вторую каретку.
21.13. Упругий удар шаров
Для демонстрации используется установка, состоящая из подставки, на которой на параллельных нитях висят шары.
В состоянии покоя центры шаров расположены вдоль одной прямой горизонтальной линии. Соседние шары слегка касаются друг друга.На подставке сделаны гнезда,куда можно положить часть шаров, не участвующих в конкретном опыте.
На установке можно продемонстрировать следующие выводы из теории центрального упругого удара шаров:
1. Если массы шаров равны, то при ударе подвижного шаре о неподвижный, первый шар останавливается, а второй приобретает ту же скорость, что была у первого шара перед ударом.
15
.
2. если масса первого, подвижного шара больше, чем второго, неподвижного, то после удара оба шара движутся в одном направлении, но с разными скоростями.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.