Центральный удар шаров. Потеря энергии при ударе
ФИЛИАЛ в г.Нижневартовске
Отчет
 по лабораторной работе № 1
По курсу: «Механика и молекулярная физика»
На тему: Определение ускорения свободного падения.
Выполнил студент Муфтахов Р.З.
Группа НДбз 16-2
Проверил Косьянов П.М.
Нижневартовск 2016
Лабораторная работа №1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ
Цель работы:определить величину ускорения свободного падения экспериментальным путем, исследуя падение тел определенной массы с различной высоты, применяя законы прямолинейного равноускоренного движения.
Оборудование:ЛКМ,пушка механическая, направляющий стержень со шкалой, спусковое устройство, фотодатчики, таймер, линейка, грузики: стальной (m=22.7 г) и алюминиевый (m =6.6 г), калькулятор.
Описание установки:пушка устанавливается вертикально (рис.1). Пружина пушки не используется. Зацеп удерживает грузик и находится в нижнем фиксированном положении.
 
Рис.1.Пушка механическая установленная вертикально
При отпускании грузика с высоты х+h, где х - начальная высота грузика над первой парой фотодатчиков, h = 250 мм расстояние между первой и второй парами фотодатчиков, определяется время пролета между парами датчиков. Место крепления пушки в ЛКМ-1 втулка вблизи переднего края платформы. Измерения проводятся по три раза с разных фиксированных значений х.
Ход работы:
Используется формула для нахождения пути при прямолинейном равноускоренном движении (1), определяется ускорение свободного падения а:
 
 (1)
Так как 
 , то 
 ,
 , 
 , 
 
 , следовательно 
 и 
 , поэтому 
(2)
где х1 — расстояние между начальным положением грузика и первой парой фотодатчиков, м; 
 - расстояние между фотодатчиками, ( 
 м); 
 - время полета грузика между фотодатчиками, с. По формуле (2) рассчитываются значения g, результаты заносятся в таблицу. Находится средняя величина ускорения свободного падения и погрешность измерения:

где n — количество замеров
расчет погрешности по формуле 
 ; 
результат 
Таблица
Расчет ускорения свободного падения стального грузика
| X1, м | t, с | g , м/с2 | 
| 0.017 | 0.178 | 8.85 | 
| 0.178 | 8.85 | |
| 0.178 | 8.85 | |
| 0.045 | 0.152 | 9.57 | 
| 0.152 | 9.16 | |
| 0.152 | 9.95 | |
| 0.07 | 0.138 | 9.47 | 
| 0.138 | 9.47 | |
| 0.138 | 9.47 | 
 
Вывод: определил величину ускорения свободного падения экспериментального пути, исследуя падение тел определенной массы с различной высоты, применяя законы прямолинейного равноускоренного движения.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский Индустриальный»
ФИЛИАЛ в г.Нижневартовске
Отчет
 по лабораторной работе № 2
По курсу: «Механика и молекулярная физика»
На тему: Центральный удар шаров. Потеря энергии при ударе.
Выполнил студент Муфтахов Р.З.
Группа НДбз 16-2
Проверил Косьянов П.М.
Нижневартовск 2016
Лабораторная работа №2
Центральный удар шаров. Потеря энергии при ударе
Цель работы:Определить силу удара и сохранение энергии при центральном ударе шаров из различных металлов.
Оборудование:ЛКМ,панель с двумя опорами подвесов и арретиром; подвес шара с пружинным держателем; шары: стальной ( 
 ) – 2 шт., алюминиевый ( 
 ) - 2 шт., латунный ( 
 ) - 2 шт.

Рис. 1. Модуль «Удар шаров»
Ход работы:
В держатели шаров на подвесах вставляются пара шаров. Первый откланяется на заданный угол, фиксируется. Фиксатор отпускается, первый шар падает и ударяет неподвижный второй шар. Опытным путем определяется угол отклонения покоящегося шара после удара, данные заносятся в таблицу.
Таблица 1
Определение угла отклонения покоящегося шара
| Ударяющий шар | Покоящийся шар | Угол отклонения ударяющего шара | Угол отклонения покоящегося шара | 
| Латунь | Сталь | 37,5° | 20° | 
| Сталь | латунь | 37,5° | 15° | 
Используя законы сохранения импульса и энергии (1) выводятся формулы нахождения скоростей шаров после соударения:
 (1)
где 
 - масса ударяющего шара, 
 - масса покоящегося шара,
V1 - скорость ударяющего шара до соударения,
V1' - скорость ударяющего шара после соударения,
V2' - скорость покоящегося шара после соударения.
Так как 
 , то

где высота падения шара 
 - длина подвеса шара ( 
 )
При абсолютно упругом ударе:
 
 ; 
 ;
 
При реальном ударе:


где Vreal - скорость шара в опыте
Videal - скорость шара при абсолютно упругом ударе
Ereal - энергия шара в опыте
Eideal - энергия шара при абсолютно упругом ударе
 ,
где 
 - потеря энергии в процентах
По полученным значениям составим таблицу 2
Таблица 2
Расчет скорости, энергии и потерь энергии 
 при центральном ударе шаров
| Ударяющийся шар | Покоящийся шар |   
  |    
  |    
  |    
  |  
| латунь | сталь | 1,06 | 0,136 | 0,785 | 47,2 | 
| сталь | латунь | 0,881 | 0,097 | 0,028 | 71,13 | 
Вывод: Определил силу удара и сохранению энергии для центрального удара шаров из различных металлов.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский Индустриальный»
ФИЛИАЛ в г.Нижневартовске
Отчет
 по лабораторной работе № 3
По курсу: «Механика и молекулярная физика»