2015-05-14
375
1. Провести корректировку осевой установки шаров. Для этого шар, который расположен выше, повернуть так, чтобы риски на шарах находились на одном уровне.
2. Регулировочными винтами установить электромагнит на выбранном расстоянии от начала шкалы и на такой высоте, чтобы его ось была продолжением черты на шаре.
3. Включить прибор в сеть.
4. Нажать клавишу «СЕТЬ» микросекундомера.
5. Отжать клавишу «ПУСК».
6. Правый шар отклонить от положения равновесия на угол α1 и удерживать его в этом положении электромагнитом. Левый шар оставить в состоянии покоя.
7. Нажать кнопку «СБРОС».
8. Нажать кнопку «ПУСК».
9. После столкновения шаров отметить углы отклонения шаров 
и 
.
10. Измерить продолжительность столкновения шаров t.
11. Опыт повторить пять раз, выполняя пункты 4–9 при одном и том же значении α1. Результаты измерений записать в табл. 1.
12. Отжать клавишу «СЕТЬ».
13. При помощи мерной ленты определить длину l подвески шаров (от точки подвеса до центра тяжести шара).
Таблица 1
|
|
|
| m 1 = | m 2 = | Δ m = | l = | Δ l = |
| α1 = | Δα1 = | Число измерений n = | ||
| i | .............. | n | ||
| α1' | <α1'> | |||
| α2' | <α2'> | |||
| τ | <τ> |
13. Рассчитать средние значения и абсолютные погрешности измерений величин 
, 
, t по общим формулам
,
,
где x – измеряемая величина, n – число измерений, t (a, n) – коэффициент Стьюдента. Учесть техническую погрешность (абсолютную погрешность измерительной шкалы) Δ x т.
14. По формулам (2), (5), (6) и (7) определить импульсы шаров 
, 
, 
и 
до и после столкновения, подставляя средние значения углов отклонения <α1'> и <α2'>.
15. Вычислить погрешности измерения импульсов по соответствующим формулам:
,
,
,
.
Углы необходимо выражать в радианах; D l равно цене деления мерной ленты; Da1 – цене деления шкалы.
16. Сравнить полученные значения px и px', которые должны совпадать в пределах ошибок измерений при выполнении следующего неравенства:
(9)
17. Вычислить среднюю силу удара по формуле (8), подставляя в нее <α2'> и <τ>.
18. Вычислить абсолютную погрешность измерения силы удара по формуле
. (10)
19. Результаты измерений записать в табл. 2.
Таблица 2
| <α1'> =, Δα1' = | <α1'> =, Δα2' = | <τ> =, Δτ = |
| p =, Δ p = | p ' =, Δ p ' = | Записать неравенство (9) |
| F = | Δ F = |
Контрольные вопросы
1. Что такое сила и масса тела? В каких единицах они измеряются?
2. Сформулировать законы Ньютона. Какова взаимосвязь между этими законами?
3. Что такое импульс тела? Вывести закон сохранения импульса.
4. Какова связь закона сохранения импульса с законами Ньютона?
|
|
|
5. Какие существуют виды механической энергии? Сформулировать закон сохранения механической энергии.
6. Какие превращения энергии происходят при столкновении тел?
7. В каких единицах измеряется энергия в СИ и СГС?
8. Вывести расчетные формулы (2), (6), (7).
