Физические величины и их определения

Отчет по ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 7

 

Тема: измерение скорости полета пули с помощью баллистического маятника

 

 

ВЫПОЛНИЛ: студентгр.АПМ-11-2__ _________ Иусова Л.П.

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

ПРОВЕРИЛ: доцент Чернобай И.В.

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

 

 

Санкт-Петербург

 

 

1. Цель работы: определить скорость полета пули с помощью крутильных колебаний баллистического маятника.

 

2. Краткое теоретическое содержание

2.1. Явления, получаемые в работе:

Неупругое соударение с неподвижным телом большой массы.

Физические величины и их определения

Момент инерции — скалярная физическая величина, мера инертности тела во вращательном движении вокруг оси, подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении.

Скорость — векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки в пространстве относительно выбранной системы отсчёта.

Маятник — система, подвешенная в поле тяжести и совершающая механические колебания.

Момент силы – физическая величина, определяемая произведением радиуса вращения на плечо силы и на синус угла между ними.

Инертность тел – свойство, присущее всем телам и заключающееся в том, что тела оказывают сопротивление изменению их скорости (как по модулю, так и по направлению).

Момент инерции тела является мерой инертности тела при вращательном движении. Момент инерции тела зависит от размеров и формы тел и от распределения массы тела относительно оси вращения.

Момент инерции твердого тела относительно оси вращения – это сумма моментов инерции материальных точек, из которых состоит это тело.

 

2.3 Основные физические законы

 

1.Закон сохранения момента импульса: равен сумме моментов импульсов ее отдельных частей независимо от того, взаимодействуют они между собой или нет.

2.Закон сохранения полной механической энергии: сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой посредством сил тяготения и сил упругости, остается неизменной.

3.Терема Штейнера: момент инерции тела относительно произвольной оси равен сумме момента инерции этого тела относительно оси, проходящей через центр масс тела параллельно рассматриваемой оси, и произведения массы тела m на квадрат расстояния между осями:

2.4 Пояснения к физическим величинам

m - масса пули; кг

М - масса двух неподвижных грузов; кг

v - ее скорость; м/с

l - расстояние от оси вращения маятника до точки удара пули; м

J - момент инерции маятника. кг·м²

J₀ - момент инерции маятника без груза кг·м²

D - модуль кручения проволоки

- наибольший угол поворота маятника, рад

R - расстояние от центра масс груза до оси вращения; м

L – момент импульса; Дж·с

– кинетическая энергия; Дж

– потенциальнаяэнергия; Дж

Расчетные формулы

4. Теоретически ожидаемые результаты.

5. Таблицы с результатами измерений и вычислений:

 

Таблица 1

Номер опыта													l
Единица измерения	м	м	м	м	с	с	с	с	рад	рад	кг	кг	м	м
	0,09	0,005	0,02	0,005	2,234	0,001	1,2907	0,001	0,2	0,008	0,2	0,001	0,12	0,05
	2,232	1,2902
	2,2322	1,2905
	2,2341	1,2903
	2,315	1,2904

 

0,001 кг

6. Пример вычисления для одного опыта

 

 

 

 

Исходные данные

m = 2,549 гр =0,002549 кг

l = 0,12 м

M =0,2 кг