Лабораторная работа
«Проверка закона сохранения импульса»
Цель: определить импульсы замкнутой системы до и после взаимодействия тел, входящих в нее, и проверить закон сохранения импульса, рассчитать абсолютную и относительную погрешности прямых измерений дальности полета одного из шаров.
Приборы и принадлежности: штатив с лапкой, 2 шарика одинакового объема и разной массы, лоток для пуска шарика, листы белой и копировальной бумаги, ученическая линейка, весы, разновес.
Ход работы:
Вывод расчетных формул
Шар массой m1, скатываясь с лотка, конец которого расположен горизонтально, приобретает в конце лотка горизонтальную скорость υ, а следовательно и импульс m1 υ.
Проекцию скорости υ легко определить, измерив дальность полета l и высоту h
Поместим на краю лотка второй шар массой m2, импульс которого равен 0.
Первый шар, имеющий в конце лотка горизонтально направленный импульс, взаимодействует с лежащим неподвижно вторым шаром. После взаимодействия оба шара имеют скорости υ1 и υ2 , направленные горизонтально. Для данной системы шаров выполняется закон сохранения импульса
(1)
Порядок выполнения работы:
1. Измерьте массы шаров на весах.
2. Укрепите лоток в лапке штатива, чтобы конец лотка был расположен горизонтально на высоте 20 см от поверхности стола.
3. Сделав мелом метку на лотке, пустите с этого положения шар большей массы и понаблюдайте, в каком месте стола приземлится шар. Положите здесь лист белой бумаги, зафиксировав его, а сверху – лист копировальной бумаги.
4. Поместите первый шар на метку и отпустите. По метке на белом листе определите дальность полета l . Опыт повторите 5 раз, данные занесите в таблицу. Найдите среднее значение.
5. Установите на краю лотка второй шар меньшей массы и запустите первый шар с того же места, что и в задании 3. По отметкам на белом листе найдите дальность полета шаров l1 и l2. Все данные занесите в таблицу
6. Проверьте выполнение закона сохранения импульса, подставив значения в формулу (1).
7. Определите абсолютную и относительную погрешности прямых измерений дальности полета одного из шаров. Результаты запишите в интервальной форме.
Таблица:
№ |
m1, кг |
m2, кг |
l, м |
l1, м |
l2, м |
1 |
|||||
2 |
|||||
3 |
|||||
4 |
|||||
5 |
|||||
Среднее |
── |
── |
Контрольные вопросы:
1. Как направлен импульс тела?
2. При каких условиях выполняется закон сохранения импульса?
3. Почему систему двух шаров можно считать замкнутой?
Суперзадание:
Можно ли утверждать, что суммарный импульс шаров не будет изменяться и при дальнейшем полете по параболической траектории вплоть до соударения с поверхностью стола? Аргументируйте ответ.
Запишите вывод по проделанной работе.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.