Descrierea metodei de instalare și de măsurare
Pendulul balistic este un cilindru de masă M. suspendat de la o suspensie dublă bifilară (figura 1). La o anumită distanță de cilindru, este atașat un pistol de primăvară de-a lungul axei sale. O lovitură este trasă în centrul pendulului staționar. Un glonț zburător orizontal lovește pendulul și se blochează în el (un impact absolut inelastic). Ca rezultat al impactului, pendulul cu glontul obține o anumită viteză.
Deoarece nu există forțe externe în direcția orizontală (neglijăm forța de frecare), atunci pe baza legii conservării momentului putem scrie
unde m este masa gloantei; - viteza sa; - viteza pendulului cu un glonț imediat după impact.
Pentru a determina viteza. aplicăm legea conservării energiei mecanice. Ca rezultat al energiei mecanice dobândite, pendulul se va abate de la verticală cu un unghi a, iar toate punctele sale vor ajunge la înălțimea h (figura 1). În momentul celei mai mari devieri a pendulului, energia sa cinetică se va transforma într-o potențială energie:
Înlocuind (2) în (1), găsim expresia vitezei glonțului:
Din triunghiul dreptunghiular AKO (Figura 1) avem
Deci, cum. atunci. și
Înlocuind valoarea găsită a h în expresie (3), obținem pentru viteza formulării glonțului
Formula (4) este una computațională. Valorile s. Sunt determinate experimental.
Ordinea de executare a muncii
1. Masa glonțului și a pendulului sunt indicate pe instalație.
2. Măsurați distanța l de la punctul de suspendare până la punctul în care firul este atașat la pendul.
3. Aduceți pendulul într-o stare de echilibru și determinați poziția indicatorului pe scală.
4. Setați pendulul astfel încât axa acestuia să coincidă cu axul cilindrului pistolului și să producă cinci fotografii cu același glonț, de fiecare dată când se marchează deplasarea indicatorului pe scală. Rezultatele măsurătorilor trebuie înregistrate în tabelul. 1.
5. Calculați viteza glonțului folosind formula (4), înlocuind valoarea medie a deplasării.
1. Ce se numește impulsul corpului?
2. Ce sistem se numește închis sau izolat?
3. Formulează legea conservării impulsului. Care este relația acestei legi cu legile lui Newton?
4. Care sunt tipurile de energie mecanică?
5. În ce unități se măsoară energia în sistemele de unități SI și GHS?
6. Formulează legea conservării energiei mecanice?
7. Ce forțe sunt numite potențiale și non-potențiale?
8. Care este legătura dintre legile conservării energiei și momentului cu proprietățile spațiului și timpului?
9. Cum se găsește schimbarea energiei mecanice a unui sistem disipativ neizolat?
10. Ce fel de transformare a energiei se întâmplă în această lucrare?
11. Efectuați formula calculată.
DETERMINAREA VITEZEI BOLULUI
Deoarece viteza glonțului în această lucrare este mică și rezistența la aer poate fi neglijată, ea poate fi determinată prin metoda cinematică.
O lovitură de la un pistol de arc este făcută în direcția orizontală (figura 2). Mișcarea glonțului de-a lungul axei X este uniformă, astfel încât intervalul de zbor
unde este viteza inițială de plecare a glonțului, t este timpul de zbor. În direcția verticală, gravitatea acționează asupra glonțului, informându-l despre accelerare. Mișcarea de-a lungul axei Y este uniform accelerată cu c = 0, astfel încât înălțimea la care se prind glonțul,
Din (1) și (2) rezultă că
Formula (3) este una computațională.
Ordinea de executare a muncii
1. Faceți 5 fotografii dintr-un pistol situat pe o masă, într-o cutie de nisip sau o bucată de hârtie pe podea. După fiecare lovitură de la marcajul glonțului în nisip sau pe foaie, măsurați intervalul de zbor al lui S.
2. Măsurați înălțimea h.
3. Rezultatele măsurătorilor lui S și h sunt înregistrate în tabelul. 1.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: