Описание лабораторной установки

Основание 1 прибора установлено на регулирующих ножках 2, которыми можно установить прибор по уровню (рис.1).

Рис. 1. Лабораторная установка.

На основании закреплена колонка 3 с нижним 4 и верхним 5 кронштейнами. На верхнем кронштейне 5 укреплены стержни 6 и вороток 7 для установки расстояния между шарами. На стержнях 6 надеты держатели 8 и втулки 9, фиксируемые винтами 10 с подвесками 11 шаров 14. На нижнем кронштейне 4 закреплены шкалы 15,16 и электромагнит 17.Электромагнит можно передвигать вдоль шкалы 16 и фиксировать винтами 18 и 19 угол отклонения шара .

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Подвесить упругие стальные шары и отцентрировать их при помощи винтов 10 во втулке 9, меняя длину нитей. Записать значения масс и .

2. Установить шары и электромагнит в одной плоскости при помощи держателя 8 и винтов 10.

3. Привести шары в соприкосновение воротком 7.

4. Сдвинуть шкалы 15 и 16, чтобы "0" шкалы совпал с острием подвеса.

5. Установить электромагнит на заданный угол по шкале 16.

6. Включить прибор в сеть, нажать клавишу "СЕТЬ".

7. Отжать клавишу "ПУСК".

8. Первый шар отклонить к электромагниту и зафиксировать исходный угол отклонения , записать значение .

9. Нажать клавишу "ПУСК".

10. После первого удара шаров измерить углы максимального отклонения ударяющего и ударяемого шаров (по шкалам 16 и 15 соответственно).

Таблица 1

	,	,	…
	, град	, град	, град
ср.

Таблица 2

	До удара	Упругий удар	Неупругий удар
Скорость, м/с
Импульс, кг·м/с
Энергия, Дж

11. Опыт повторить 5 раз и данные занести в табл. 1. Вычислить средние значения , , и занести в нижнюю сторону таблицы.

12. Заменить левый шар пластилиновым, записать величину его массы .

13. Проделать снова операции по пунктам 2 – 9.

14. Измерить угол отклонения пластилинового шара .

15. Опыт повторить 5 раз, занести данные в табл. 1 и вычислить среднее значение .

16. По формулам (3), (4), (5) и (7) найти скорости шаров после удара, по формулам (1), (2) и (6) – их импульсы и по формулам (8) – (12) – энергии шаров до и после удара. Результаты вычислений занести в таблицу 2.

17. Сравнить значения и для упругого удара и с для неупругого.

18. Сравнить значения энергий с для упругого удара и с для неупругого.

19. Найти энергию, затраченную на деформацию пластилинового шара:

.

20. Сделать выводы о выполнимости законов сохранения при упругом и неупругом ударах.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Сформулировать законы сохранения энергии и импульса.

2. Дать определение упругого и неупругого ударов.

З. Как выполняются законы сохранения энергии и импульса при упругом и неупругом ударах?

4.Вывести формулу (З) для скорости шара в момент удара.

5.Дать определение упругой и пластической деформаций.

ЛИТЕРАТУРА

1. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: «Высшая школа», 1985, 542 с.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. В 3-х томах. М.: Наука, 1982, 324 с.

3. Сивухин Д.В. Общий курс физики. М.: Наука, 1990, 573 с.

4. Детлаф А.А., Яворский Б.М., Милковская Л.Б. Курс общей физики. М.: «Высшая школа», 1989, т.1-3.

5. Рымкевич П.А. Курс физики. М.: «Высшая школа», 1975, 464 с.

6. Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики. В 2-х томах. М.: Наука, 1974, 342 с.

7. Акоста В., Каравай К., Грем Б. – Основы современной физики. М.: Просвещение. 1981, 496 с.

8. Бушманов Б.Н., Хромов Ю.А.– Физика твердого тела. М.: «Высшая школа», 1971, 224 с.

9. Физическое материаловедение. Под ред. Р. Кана. Вып. 1-3. М.: 1967-1968 г.

10. Бартенев Г.М., Зеленев Ю.В. – Физика и механика полимеров. М.: «Высшая школа», 1983, 391 с.

11. Беляев Н. М. Сопротивление материалов, М.: Наука, 1976, 607 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа 1. Определение момента инерции при помощи маятника Обербека 2

Лабораторная работа 2. Исследование прямолинейного движения тел в поле силы тяжести на машине Атвуда 7

Лабораторная работа 3. Определение скорости снаряда с помощью баллистического крутильного маятника 13

Лабораторная работа 4. Универсальный маятник (физический и математический) 19

Лабораторная работа 5. Исследование закона сохранения энергии и определение момента инерции металлического кольца с помощью маятника Максвелла 25

Лабораторная работа 6. Исследование столкновения шаров 30

Литература 37