Файл: Первое высшее техническое учебное заведение россии министерство наукии высшего образования российской.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.02.2024

Просмотров: 13

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО НАУКИИ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и технической физики

ОТЧЁТ

По лабораторной работе №2

По дисциплине Физика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема работы: «Изучение упругого и неупругого столкновения тел»      

Выполнил: студент гр. ГРП-22 Борисов. Р.А.

(подпись) (ФИО)

Дата:

Проверил: доц. Смирнова Н.Н.

(должность) (подпись) (ФИО)

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

Явление, изучаемое в работе – столкновение тел.

Определения основных физических понятий, объектов, процессов и величин.

Удар (столкновение, соударение) – взаимодействие тел, при котором происходит их деформация, то есть изменение их формы или размера.

Абсолютно упругий удар – удар, после которого форма и размеры тел восстанавливаются полностью до состояния, предшествующего столкновению.

Абсолютно неупругий удар – столкновение двух тел, после которого форма и размеры тел не восстанавливаются.

Законы и соотношения, использованные при выводе расчетной формулы
Закон сохранения импульса



где
– суммарный импульс, ; mivi – импульсы отдельных взаимодействующих частей системы.

Закон сохранения энергии



где W – суммарная энергия, [W] = Дж; кинетические энергии до соударения и после соответственно.

Схема установки


Рисунок 1

Для изучения упругого и неупругого столкновения тел используется следующая простейшая установка (см. рисунок 1), которая состоит из таймера, рельс, двух тележек, светового барьера; пластин, вставленных в тележку; проводов, спускового устройства, дополнительных грузов.
Расчётные формулы
Скорость тележки,

, (1)

где -длина пластинок, вставленных в тележку, м; - время пересечения светового барьер, с

Кинетическая энергия,

, (2)

где -масса тележки, кг

Импульс тела,

(3)

Количество теплоты, выделившейся при ударе,

, (4)

где -теоретическое значение количества тепла, выделившееся при ударе

Экспериментальное количество теплоты при неупругом столкновении
,

= Wк10 - , (5)

где - кинетическая энергия после столкновения; Wк10 - кинетическая энергия тележки до удара.

Кинетическая энергия после неупругого столкновения,

(6)
Импульс тела после неупругого столкновения,

(7)

где m1 – масса первой тележки, m2 – масса второй тележки.
Формулы для расчёта погрешностей косвенных измерений
Средняя абсолютная погрешность косвенных измерений количества теплоты, выделяемого при ударе

(8)

где Δl – абсолютная погрешность длины пластинок, вставленных в тележку, [Δl] = м; l – среднее значение длины пластинок, вставленных в тележку,[l] = м;

Δm – абсолютная погрешность массы тележки, [Δm] = кг; m – среднее значение массы тележки [m] = кг; Δt – абсолютная погрешность измерения времени, [Δt] = c; t – среднее значение измерения времени, [t] = c.
Результаты измерений и вычислений

Измерение скорости при одинаковых массах для упругого столкновенияТаблица 1.

Величина








Ед. измер.

Номер

опыта
c
м/с
с
с

1
0,183
0,546
0,21
0,476

2
0,188
0,532
0,216
0,463

3
0,201
0,498
0,231
0,433

4
0,174
0,574
0,198
0,505

5
0,188
0,532
0,214
0,467



Измерение скорости при разных массах для упругого столкновения Таблица 2.

Величина




l












Е д.

изм.


Номер опыта
кг
кг
м
с
с
с
м\с
м\с
м\с

1
0,389
0,389
0,1
0,176
0
0,202
0,568
0
0,495

2
0,389
0,639
0,1
0,177
0
0,319
0,565
0
0,313

3
0,389
0,689
0,1
0,147
1,318
0,281
0,680
0,076
0,355

4
0,389
0,739
0,1
0,148
1,246
0,298
0,676
0,080
0,335

5
0,389
0,789
0,1
0,153
1,667
0,291
0,654
0,060
0,343


Измерение импульса и кинетической энергии для упругого столкновения Таблица 3.

Величина
M1
m2
Р10
Р1
Р2
Р2-Р1
W10
W1
W2
W2+W1

Е д.

изм.


Номер опыта
кг
кг








Дж
Дж
Дж
Дж

1
0,389
0,389
0,212
0
0,192
0,192
0,062
0
0,048
0,048

2
0,389
0,639
0,207
0
0,200
0,200
0,062
0
0,031
0,031

3
0,389
0,689
0,193
0,029
0,245
0,215
0,090
0,0011
0,044
0,045

4
0,389
0,739
0,223
0,031
0,248
0,217
0,089
0,0012
0,042
0,043

5
0,389
0,789
0,207
0,023
0,271
0,247
0,083
0,0007
0,047
0,047

Смотрите также файлы