3. Если масса первого, подвижного шара меньше, чем масса второго, неподвижного, то после удара первый шар отскакивает в противоположную сторону, а второй движется в направлении движения первого шара до удара.
Для выполнения опыта по п.1 требуются два одинаковых шара. Для выполнения опытов по п.2 и 3 требуются шары разных масс. Массы шаров должны различаться в 5...6 раз. Начальное отклонение одного из шаров должно составлять 15...20 см.
Большой интерес вызывают опыты, когда в соударении участвует сразу несколько шаров (цепочка одинаковых шаров). Если отклонить один крайний шар и отпустить, то после удара отскакивает шар, высящий с противоположного конца цепочки шаров. Остальные шары, включая ударяющий, остаются на месте. Если отклонить два шара, то после удара с противоположного конца цепочки отскакивают также два шара.
Если отклонить более половины шаров, например пять шаров из восьми, то после удара три шара останавливаются, а пять шаров продолжают движение. Эти опыты хорошо иллюстрируют проявление закона сохранения импульса.
21.14. Неупругий удар
Неупругий удар можно продемонстрировать с помощью двух кареток, снабженных сцепным устройством. После удара каретки движутся как единое целое.
Можно продемонстрировать различные случаи ударов, изменяя массы кареток; а также величины и направление начальных скоростей.
21.15. Неупругий удар шаров
Для выполнения опыта используются шары из пластелина или обмазанные пластелином. Если один из шаров отклонить и отпустить, то после удара слипшиеся шары движутся как единое целое, но со скоростью меньшей, чем скорость первого шара до удара. Важно, чтобы пластелин был мягким. Затвердевший пластелин перед опытом рекомендуется подогреть.
21.16. Реактивная тележка
Реактивная тележка представляет собой легкий баллон 1 I 0, расположенный горизонтально и снабженный колесиками.
16
.
Через вентиль 1 2 0 в баллон с помощью велосипедного насоса можно закачать воздух. Сопло 13 0 закрыто клапаном 14 0, который удерживается в закрывающем положении нитью 15 0. Если с помощью зажженной спички пережечь нить, то клапан открывается. Из сопла вырывается струя воздуха. Тележка приобретает импульс в противоположном направлении и катится по столу.
21.17. Векторная модель момента силы и момента импульса
При рассмотрении формул, определяющих вектор момента силы и вектор момента импульса относительно точки отсчета, а также момента силы и момента импульса относительно оси, плоского чертежа часто бывает недостаточно, так как не у всех студентов достаточно хорошо развито пространственное воображение. Имеющаяся пространственная векторная модель позволяет лучше усвоить определение момента силы и момента импульса.
Устройство модели показано на рисунке. В этой модели стержень 11 0
закреплен на подставке 12 0. Стержень можно рассматривать как ось, относительно которой могут быть определены момент силы и момент импульса. Шарик
13 0, закрепленный на оси,символизирует точку отсчета. Шарик 14 0 символизирует материальную точку. Вектор 15 0 выходящий из этой точки, можно рассматривать либо как силу
F, действующую на эту точку,либо как вектор импульса этой точки.Вектор 16 0 является радиусом-вектором. Вектор 17 0, перпендикулярный плоскости,в которой лежат векторы
15 0 и 16 0,можно рассматривать как вектор момента силы или как вектор момента 1 0импульса в зависимости от того,что подразумевается под вектором 15 0. 1 0На модели показана проекция 18 0 вектора 1 7 0, являющаяся моментом силы (импульса) относительно оси.
17
.
На стержне 1 1 0 также закреплена пластина 19 0 из оргстекла. Стержень 11 0 перпендикулярен плоскости пластины 19 0. Отрезок 110 0 является проекцией вектора 1 5 0 на плоскость 19 0. Отрезок 1 11 0 - это плечо. Произведение проекции вектора силы (импульса) на плечо равно моменту силы (импульса) относительно оси (отрезок 1 8 0).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.