Измерение скорости пули с помощью баллистического маятника. Фадеев Ю.А - 6 стр.

      В данной работе определяются скорости пуль различных масс. Со-
гласно формуле (1.3) зависимость скорости пули от массы m в коорди-
            1
натах υ и     , должна представлять собой прямую линию, проходящую
            m
через начало координат.
      Пролетев небольшое расстояние между пистолетом и маятником,
пуля входит в пластилин, заполняющий цилиндр, и за счет трения быст-
ро теряет скорость. При этом часть механической энергии пули расходу-
ется на неупругую деформацию и превращается во внутреннюю энер-
гию пластилина и пули. Такой удар пули и маятника, в результате кото-
рого они начинают двигаться как единое целое, называется абсолютно
неупругим. Механическая энергия в процессе такого удара не сохраня-
ется (убывает).
      Процесс удара является кратковременным. Если масса маятника
достаточно велика по сравнению с массой пули (M >> m), то за время
удара он в силу своей инерционности не успевает выйти из положения
равновесия. Это позволяет считать систему «маятник-пуля» в момент
удара изолированной в горизонтальном направлении, так как сила тяже-
сти и сила натяжения подвеса направлены вертикально, т.е. сумма про-
екций всех сил, действующих в системе, на это направление равна нулю:
                             n →

                          ∑F
                          i =1
                                   ix   = 0,                    (1.4)

     Для горизонтального направления выполняется закон сохране-
ния импульса
                         →                     →
                       mν = (m + M ) u ,                        (1.5)
           →
     где: ϑ – скорость пули до удара,
           →
           u – скорость, приобретенная системой «маятник-пуля»
              сразу после удара.

     Маятник вместе с пулей, получив импульс, отклоняется от по-
ложения равновесия на угол α. Скорость маятника мала, поэтому со-
противлением воздуха можно пренебречь. В процессе отклонения на
маятник действуют сила тяжести и сила упругости подвеса, которые
направлены перпендикулярно к мгновенной скорости маятника. Пре-
небрегая силой трения в подвесе, считаем, что работу при отклонении
                                  6