Задание 1. Определения коэффициента восстановления

1. Ознакомится с экспериментальной установкой и подготовить ее к работе. Подвесить на нитях исследуемую пару одинаковых шаров (массы шаров определяются по их маркировке). Измерить длину l нитей (по шкале прибора).

2. Включить микросекундомер в сеть, нажать клавишу «Сеть» микросекундомера. Отжать клавишу «Пуск». Воротком 23 отрегулировать силу электромагнита, чтобы электромагнит удерживал шар.

3. Нажать клавишу «Сброс»

4. Первый шар отклонить в сторону электромагнита на угол j₁₀ 15⁰ и блокировать в этом положении с помощью электромагнита, левый установить неподвижно в положении покоя.

5. Нажать клавишу «Пуск», остановить шары после первого соударения. Измерить j₂ пять раз (угол отклонения левого шара). Определить по микросекундомеру продолжительность соударения шаров. Вычислить коэффициент восстановления скорости по формуле

, (18)

результат занести в табл. 1. Формулу (18) легко получить из формулы (1), полагая в ней u₂₀ ¹0 (второй шар до соударения покоился) и u₁=0 (шары данной установки имеют одинаковую массу, поэтому после удара первый шар остановится). Тогда, с учетом формул (15) и (17) получаем

т.к. и не превышают 15⁰ и поэтому их синусы с точностью до одного процента могут быть заменены аргументами.

Таблица 1.

6. По данным табл.1 найти среднее значение коэффициента восстановления для данной пары шаров по формуле .

Задание 2. Определение времени соударения шаров и проверка закона сохранения импульса

1. Повторить операцию пунктов 1-2.

2. Нажать клавишу «Сброс». Отклонить первый шар на угол j₁₀ = 6⁰ и блокировать его электромагнитом.

3. Нажать клавишу «Пуск», остановить шары после первого соударения и записать показания микросекундомера. Эксперимент провести для нити различных углов через 3⁰. Для каждого угла выполнить пять измерений, и определить среднее время соударения.

Результаты занести в табл. 2.

Таблица 2

4. Для каждого угла j₁₀ определить:

а) скорость u₁₀ по формуле (15);

б) импульс шара Р₁₀ по формуле (14);

в) кинетическую энергию шара ;

г) модуль средней силы взаимодействия шаров по формуле (7). Так как u₁=0, то ;

д) энергию остаточной деформации по формуле (6). Результаты занести в табл.3

Таблица 3.

j10, град	Dt, с	u10, м/с	Р10, кг × м/с	Е10, Дж	, Н	Едеф , Дж

На основании экспериментальных данных построить на миллиметровке графики зависимостей Dt=f(u₁₀); = f(u₁₀), Е_деф=f(u₁₀). Измерив с помощью штангенциркуля радиус шара, на основе экспериментальных данных для u₁₀ по расчетной зависимости (11) определить Dt_р и нанести полученные значения на график Dt=f(u₁₀).

Контрольные вопросы

1. Какие виды ударов вы знаете?

2. Как определяется кинетическая энергия шаров при абсолютно упругом, абсолютно неупругом ударах?

3. Что такое коэффициент восстановления и энергия деформации?

4. От чего зависит время соударения шаров?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8