Механика. Булгаков Н.А - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

∆ε =
ср
εE = ≈ .
15. Записываем окончательный результат:
ε = ε
ср
± ∆ε = ± .
Лабораторная работа 4
ИЗУЧЕНИЕ УДАРА ШАРА О НАКОВАЛЬНЮ
Цель работы: определить некоторые характеристики взаимодействия тел при соударе-
нии (время соударения, среднюю силу взаимодействия, энергию, теряемую при взаимодей-
ствии, среднюю мощность потери энергии, коэффициент восстановления механической
энергии).
Приборы и принадлежности: установка для изучения удара, частотомер, линейка, весы.
Краткая теория и методические указания
Явления, связанные с соударениями тел, играют существенную роль в окружающем нас
мире. Последствия таких явлений могут быть полезными, а подчас и нежелательными (мож-
но привести массу примеров как тех, так и других). Поэтому весьма важно правильно пони-
мать, как и от чего зависят деформации и разрушения, возникающие при соударениях.
Предположим, что на неподвижный тяжелый объект налетает со скоростью v тело мас-
сой m. Известно, что чем больше сила, действующая на тело, тем больше величина напряже-
ний (то, что приводит к разрушению), возникающих в теле. Согласно второму закону Нью-
тона, сила определяется быстротой изменения импульса:
dt
dp
F =
,
поэтому, очевидно, сила будет тем больше, чем больше масса и скорость тела и чем меньше
время взаимодействия, которая в свою очередь зависит от тормозного пути тела. Например,
пустую бутылку легче разбить о стальной рельс, чем о деревянный столб, и совсем невоз-
можно разбить её о сыпучий песок. По этой же причине мы сгибаем ноги, приземляясь при
прыжке с высоты, а автомобилю лучше столкнуться со стогом соломы, чем с бетонной сте-
ной.
В настоящей работе предполагается измерить и рассчитать
некоторые величины, характеризующие соударение стального
шара с наковальней, которая представляет собой массивную опо-
ру с закреплёнными на ней пластинами из разных материалов
(рис. 1). Шар подвешенный на проволоке, отводится на некото-
рый фиксированный угол α от положения равновесия и в этом
состоянии удерживается электромагнитом. При его отключении
шар приходит в движение и сталкивается с наковальней. Время
соударения (в мкс) измеряется со помощью частотомера, кото-
рый вырабатывает и считает импульсы за время контакта.
Начальный угол отклонения α и угол отскока α
1
после соударения измеряется с помощью
шкалы, проградуированной в градусах.
Пренебрегая сопротивлением воздуха, будем считать, что при движении шара выполня-
ется закон сохранения полной механической энергии. Из этого следует, что потенциальная
Рис. 1
h
1
h
l
α
1
α

Страницы