Порядок выполнения работы и обработки экспериментальных данных. 1. Записать данные установки ( , , ) в таблицу 1.1.
1. Записать данные установки ( , , ) в таблицу 1.1.
2. Сжать пружину пистолета и вложить пулю в ствол до касания с пружиной.
3. Установить пистолет против центра мишени, установить движок на линейку до касания с маятником и заметить его положение по шкале.
4. Произвести выстрел; проследить, чтобы пуля застряла в маятнике. Записать величину смещения движка .
5. Вернуть движок обратно, зарядить пистолет и произвести последующий выстрел из того же положения (не сдвигать пистолет). Всего произвести =10-20 выстрелов, по указанию преподавателя. Занести результаты измерений в таблицу 1.1.
6. Рассчитать среднее значение смещения и по формуле (7) на стр.8 среднее квадратичное отклонение . Занести их в таблицу 1.1.
7. Вычислить среднюю скорость пули по формуле:
8. Используя величину , полученную в п.6, вычислить доверительный интервал определения скорости пули по формуле:
,
где - коэффициент Стьюдента, который находится по таблице 1 на стр. 9 (доверительная вероятность задаётся преподавателем),
- число измерений.
9. Записать окончательный результат в виде:
.
Помните, что все числовые значения физических величин в отчете должны иметь единицы измерения в СИ (метры, секунды, килограммы). Не забывайте указывать их при записи результатов измерения в таблицу и при их обработке.
Таблица 1.1
Данные установ-ки | Номер вы-стрела | Смеще-ние движка | Среднее смещение | Отклонение | Среднее квадратическое отклонение среднего смещения |
. | . | . | |||
. | . | . | |||
10. По указанию преподавателя эксперимент можно провести ещё раз , увеличив массу маятника. В этом случае сравните два значения скорости полёта пули и сделайте выводы.
Вопросы для контроля
1.Что такое механическая энергия? Сформулируйте закон её сохранения и условия, при которых он выполняется.
2.Приведите примеры сил, дающих разные виды потенциальной энергии. Какие из них присутствуют в данной работе?
3.Какие величины имели кинетическая и потенциальная энергия системы «пуля+маятник» в различные моменты опыта?
4.Для каких моментов времени в данном эксперименте можно применять закон сохранения механической энергии, а для каких нельзя и почему?
5.Сформулируйте закон сохранения импульса и условия, при которых он выполняется.
6.Может ли сохраняться проекция импульса на какое-либо направление в пространстве, если полный импульс не сохраняется?
7.Для каких моментов времени в данном эксперименте можно применять закон сохранения импульса, а для каких нельзя и почему?
Библиографический список
1.Савельев И.В. Курс общей физики: т.1.- М.: «Наука», 1977, §24, §27
2.Трофимова Т.И. Курс физики.- М.: «Высшая школа», 1998, §9, §13
Вариант 2. Определение скорости полета пули на крутильно-баллистическом маятнике