ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.03.2024
Просмотров: 12
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра общей и технической физики
Лабораторная работа №2
По дисциплине | | Физика | | ||
| (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) | ||||
Тема работы | | Изучение упругого и неупругого столкновения тел | |
Выполнил: студент гр. ТОА-22 Ашейчик Д.О.
(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)
Оценка:
Дата:
Проверил
руководитель работы:
(Должность) (Дата) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург 2022
Цель работы
Исследовать упругое и неупругое столкновение двух тел; изучить законы сохранения импульса и энергии; выполнить сравнительную оценку экспериментальных и теоретических данных.
Краткое теоретическое содержание:
Процессы, изучаемые в лабораторной работе - упругое и неупругое соударение тел.
Основные определения:
Удар (столкновение, соударение) – взаимодействие тел, при котором происходит их деформация.
Деформация – изменение форм и размеров тела.
Абсолютно упругийудар – удар, после которого форма и размеры тел восстанавливаются полностью, до состояния, предшествующего столкновению (При этом ударе механическая энергия тел не переходит в другие, немеханические виды энергии).
Абсолютно неупругий удар – столкновение двух тел, после которого форма и размеры тел не восстанавливаются (При этом ударе кинетическая энергия полностью или частично превращается во внутреннюю энергию, приводя к повышению температуры тел).
Импульс — векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения тела.
Замкнутая система - система, на которую не действуют внешние силы.
Законы и соотношения, применяемые в работе:
Закон сохранения импульса - закон утверждающий, что векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не меняется с течением времени при любых движениях и взаимодействиях этих тел.
,где
- Суммарный импульс системы до взаимодействия (кг*м/c);
- Суммарный импульс системы после взаимодействия (кг*м/c).
Закон сохранения энергии
Полная механическая энергия замкнутой системы тел, между которыми действуют только консервативные силы, остается постоянной.
, где
Полная механическая энергия (Дж)
Кинетическая энергия (Дж) Потенциальная энергия (Дж)
Погрешности прямых измерений
|
3)Схема установки:
Пояснения к схеме:
|
4)Основные расчетные формулы
Скорость:
[Дж], где –Длинна пластинки [м], Время [с]. |
Импульс:
[кг*м/с], где m-масса тела [кг]. |
Кинетическая энергии:
[Дж].
Теоретическое количество теплоты, выделяемое при неупругом ударе:
Qт [Дж].
Экспериментальное количество теплоты, выделяемое при неупругом ударе:
|
5)Формулы расчетов косвенных измерений
) |
6)Таблицы измерений и вычислений
1.Для упругого столкновения
Таблица 1.
Физ. величина | | | | |
Ед. изм. Номер опыта | с | м/с | с | м/с |
1 | 0,159 | 0,62 | 0,207 | 0,48 |
2 | 0,188 | 0,53 | 0,211 | 0,47 |
3 | 0,120 | 0,83 | 0,201 | 0,50 |
4 | 0,145 | 0,68 | 0,210 | 0,47 |
5 | 0,223 | 0,45 | 0,276 | 0,36 |
Таблица 2.
Физ. величина | | | | | | | | | |
Ед. изм. Номер опыта | кг | кг | м | с | с | с | м/с | м/с | м/с |
1 | | 0,40 | | 0,350 | 0,528 | 0 | 0,28 | 0,19 | 0 |
2 | 0,45 | 0,322 | 0,438 | 0 | 0,31 | 0,23 | 0 | ||
3 | 0,50 | 0,270 | 0,380 | 0 | 0,37 | 0,26 | 0 | ||
4 | 0,55 | 0,314 | 0,399 | 0 | 0,32 | 0,25 | 0 | ||
5 | 0,60 | 0,162 | 0,219 | 0 | 0,61 | 0,45 | 0 | ||
6 | 0,40 | 0,65 | 0,10 | 0,194 | 0,297 | 0 | 0,51 | 0,34 | 0 |
7 | | 0,70 | | 0,169 | 0,256 | 0 | 0,59 | 0,39 | 0 |
8 | | 0,75 | | 0,158 | 0,256 | 0 | 0,63 | 0,39 | 0 |
9 | | 0,80 | | 0,167 | 0,289 | 1,117 | 0,60 | 0,35 | 0,09 |
Таблица 3.
Физ. величина | | | | | | | | | | |
Ед. изм. Номер опыта | кг | Кг | кг*м/с | кг*м/с | кг*м/с | кг*м/с | Дж | Дж | Дж | Дж |
1 | 0,4 | 0,40 | 0,112 | 0,076 | 0 | 0,076 | 0,016 | 0,007 | 0 | 0,007 |
2 | 0,45 | 0,124 | 0,092 | 0 | 0,092 | 0,019 | 0,01 | 0 | 0,01 | |
3 | 0,50 | 0,148 | 0,104 | 0 | 0,104 | 0,027 | 0,013 | 0 | 0,013 | |
4 | 0,55 | 0,128 | 0,100 | 0 | 0,100 | 0,02 | 0,011 | 0 | 0,011 | |
5 | 0,60 | 0,249 | 0,180 | 0 | 0,180 | 0,055 | 0,035 | 0 | 0,035 | |
6 | | 0,65 | 0,204 | 0,136 | 0 | 0,136 | 0,069 | 0,023 | 0 | 0,023 |
7 | | 0,7 | 0,236 | 0,156 | 0 | 0,156 | 0,07 | 0,03 | 0 | 0,03 |
8 | | 0,75 | 0,252 | 0,156 | 0 | 0,156 | 0,072 | 0,03 | 0 | 0,03 |
9 | | 0,80 | 0,240 | 0,140 | 0,072 | 0,068 | 0,077 | 0,025 | 0,003 | 0,022 |