Порядок выполнения работы. 1. Включить в электросеть электронный секундомер

1. Включить в электросеть электронный секундомер. Прогреть прибор в течение одной минуты.

2. Отвести шар от положения равновесия на угол α = 20^о – 30^о.

3. Отпустить шар, давая ему возможность один раз удариться о плиту.

4. Измерить угол, на который отклонится нить подвеса шара после удара его о плиту.

5. Измерить время удара электронным секундомером.

Опыт провести три раза при одном и том же угле a. Результаты измерений записать в табл. 1.

6. По найденным средним значениям <t>, <γ>, α и указанным на установке m, l вычислить среднюю силу взаимодействия шара с плитой по формуле (4).

Таблица 1

Номер опыта i	Угол до удара ai	Угол после удара gi	Время взаимодействия ti, с	Длина подвеса шара l, м	Масса шара m, кг
	<a>	<g>	<t>

7. Вычислить коэффициент восстановления скорости по (6), используя средние значения <a>, <g>.

8. Подвесить шар с противоположной стороны плиты и произвести измерения и расчеты согласно п.п. 1-7 для другой пары соударяющихся тел. Результаты опыта занести в таблицу.

9. Вычислить погрешность измерения силы удара по формуле

,

где Δα = Δγ. Записать конечный результат.

10. Сделать вывод о связи времени удара с упругими свойствами материалов соударяющихся тел.

Контрольные вопросы

1. Что такое масса тела? Что такое действующая на тело сила? В каких единицах измеряются эти величины в системе СИ и СГС.

2. Сформулируйте законы Ньютона.

3. Какие виды механической энергии существуют? Дайте их определения и вывод формул.

4. В каких единицах измеряется энергия в системах СИ и СГС?

5. При каких условиях справедлив закон сохранения механической энергии? Как он формулируется?

6. Вывести расчетную формулу для определения средней силы удара шара с плитой.

7. Какие удары называют абсолютно упругими и абсолютно неупругими? Чему равен коэффициент восстановления скорости при абсолютно упругом и абсолютно неупругом ударе.

Библиографический список

1. Детлаф, А. А. Курс физики / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. – М.: Высш. шк., 1999. – § 2.1–2.5, 3.1–3.4, 5.1.

2.Трофимова, Т. И. Курс физики / Трофимова Т.И. – М.: Академия, 2004. – § 5–7, 12–15.

3. Савельев, И. В. Курс общей физики в 3-х т. Т.1 / И. В. Савельев.– СПб.: Лань, 2005. – § 7–9, 19–24.

4. Кингсеп, А. С. Основы физики: в 2-х т. Т. 1 / А. С. Кингсеп, Г. Р. Локшин, О. А. Ольхов. – М.: Физматлит, 2001. – Гл. 6 § 6.1.

5. Сивухин, Д.В. Общий курс физики: в 5-ти т. Т.1 / Д. В. Сивухин. – М.: Физматлит МФТИ, 2005. – § 28.

6. Курс физики: Учебник для вузов: в 2-х т. Т. 1 / Под ред. В. Н. Лозовского. – СПб.: Лань, 2006. – Гл. 1.2 § 1.9. Гл. 1.3 § 1.12, 1.15

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ СТОЛКНОВЕНИЯ ШАРОВ

Цель работы: проверить закон сохранения импульса, определить среднюю силу удара.

Оборудование: специальная установка, металлические шары (рис. 1).