Множители и приставки СИ для образования десятичных, кратных и дольных единиц
| Множитель | Приставка | Обозначение приставки | |
| Международное | Русское | ||
| 1.000.000.000.000.000.000=1018 1.000.000.000.000.000=1015 1.000.000.000.000=1012 1.000.000.000=109 1.000.000=106 1.000=103 100=102 10=101 0,1=10-1 0,01=10-2 0,001=10-3 0,000.001=10-6 0,000.000.001=10-9 0,000.000.000.001=10-12 0,000.000.000.000.001=10-15 0,000.000.000.000.000.001=10-18 | экса пета тера гига мега кило гекто дека деци санти милли микро нано пико фемто атто | E P T G M k h da d c m m n p f а | Э П Т Г М к г да д с м мк н п ф а |
Лабораторная работа № 1
НЕУПРУГИЙ УДАР
Цель работы: ознакомиться с практическим применением закона сохранения импульса на примере определения скорости одного из тел при неупругом ударе.
Приборы и принадлежности:баллистический маятник, шарик.
Схема экспериментальной установки:
Методика исследования и описание установки
При ударе происходит изменение на конечные значения скоростей тел за очень короткий промежуток времени. При этом между сталкивающимися телами возникают кратковременные ударные силы, превосходящие во много раз все внешние силы, действующие на них. Поэтому такую систему соударяющихся тел в процессе удара можно рассматривать практически как замкнутую и применять для нее закон сохранения импульса. Если после столкновения тела движутся как одно целое, т.е. с одной и той же скоростью, то такой удар называют неупругим.
Примером указанного взаимодействия является соударение шарика массой m и начальной скоростью 
с баллистическим маятником, в углублении цилиндра которого на месте контакта помещается слой неупругого материала - пластилина. При столкновении таких тел шарик застревает в пластилине и маятник вместе с ним движется как одно целое. При ударе происходит изменение на конечные значения скоростей тел за очень короткий промежуток времени. При этом между сталкивающимися телами возникают кратковременные ударные силы, превосходящие во много раз все внешние силы, действующие на них. Поэтому такую систему соударяющихся тел в процессе удара можно рассматривать практически как замкнутую и применять для нее закон сохранения импульса. Если после столкновения тела движутся как одно целое, т.е. с одной и той же скоростью, то такой удар называют неупругим.
На основании закона сохранения импульса имеем:
, (1)
где - скорость шарика перед ударом; 
- скорость цилиндра маятника с шариком после удара; M – масса маятника;m – масса груза;
В результате столкновения маятник придет в движение и отклонится на угол j, при этом кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию и на основании закона сохранения энергии можно записать следующее уравнение:
, (2)
где h – максимальная высота поднятия центра тяжести маятника.
Отсюда
. (3)
Из подобия треугольников ABC и OBO’ (рис.1) следует
.
Но 
, т.е. равно смещению центра тяжести маятника, а OB=ℓ - расстоянию от точки подвеса до центра тяжести маятника. Поэтому для определения h получаем следующее выражение:
. (4)
Решая совместно выражения (1),(3),(4), получим уравнение для определения начальной скорости шарика:
. (5)
Для определения скорости тела - шарика, вызывающего смещение маятника из первоначального состояния покоя, используется установка, схема которой приведена на рисунке.
Установка состоит из массивного цилиндра 1, подвешенного на практически нерастяжимом стержне 2. Внутри цилиндра 1 имеется углубление, заполненное пластилином. На некотором расстоянии от него по оси расположена трубка 3, внутри которой размещена пружина. В трубке сверху имеется отверстие 4, предназначенное для опускания внутрь нее шарика 5. При этом пружина должна быть в сжатом состоянии. После нажатия на спусковое устройство 6 пружина выбрасывает шарик из трубки с некоторой скоростью , и он попадает в углубление цилиндра маятника 1, застревая в слое пластилина, т.е. моделируется неупругий удар. В результате этого происходит смещение центра тяжести маятника, что фиксируется по величине угла отклонения j на специальной бумажной карточке с помощью самописца 7, установленного на стержне 2.
Порядок выполнения работы
1. По указанию преподавателя откройте программу, содержащую блок лабораторных работ по физике, раздел «механика, статистическая физика и термодинамика». Выберите нужную вам лабораторную работу.
2. Еще раз внимательно прочитайте теорию и методику проведения работы. Для этого щелкните левой клавишей мыши на экране кнопку «Теория и методика проведения работы».
3. Откройте flash - анимацию, для этого щелкните кнопку «Эксперимент».
4. По указанию преподавателя задайте данные для коэффициента жесткости k, x, m , l , M и щелкните ОК.
5. С помощью мыши оттяните пружину пистолета и отпустите ее.
6. Запишите значения М, m, l, j в таблицу.
7. Повторите опыт 10 раз, каждый раз записывая полученные значения в таблицу.
8. Произведите вычисления предлагаемых величин.
9. Сделайте вывод о проделанной работе.
10. Ответьте на контрольные вопросы.
Обработка результатов измерений
1. Смещение центра тяжести маятника определить по формуле
. (6)
2. Начальная скорость шарика определяется по формуле (5).
3. Расчет относительной погрешности провести по формуле
. (7)
4. Расчет абсолютной погрешности провести по формуле
, (8)
где ΔM, Δm, Δl, Δj, Δg – абсолютные погрешности измерения соответственно массы маятника и шарика, расстояния от точки подвеса до центра тяжести маятника, угла отклонения маятника и ускорения свободного падения.
Таблица измерений:
| Номер опыта | М, кг | m, кг | l, м | j, град | S, м | υ, м ¤с | dυ, % | Dυ, м ¤с |
| Среднее значение |
Контрольные вопросы:
1. Что понимают под ударом? Дайте определение абсолютно упруго и неупругого удара.
2. Дайте определение импульса тела.
3. Сформулируйте закон сохранения импульса.
4. Запишите закон сохранения импульса для данной установки.
5. Можно ли считать, что кинетическая энергия шарика, в случае неупругого удара полностью переходит в потенциальную энергию маятника?
6. Запишите формулу для определения изменения кинетической энергии системы двух сталкивающихся тел при абсолютно неупругом, прямом центральном ударе.
Лабораторная работа №2.