Методические указания к лабораторным работам по динамике вращательного движения и законам сохранения. Лантух Ю.Д - 3 стр.

     Если внешние силы, действующие на систему, таковы, что сумма компо-
нентов всех этих сил в каком-либо определённом направлении, например в на-
правлении оси x, равна нулю, то количество движения вдоль этой оси не изме-
няется и незамкнутая система в этом направлении может рассматриваться как
замкнутая. Тогда
                         n   ρ         n ρ
                         ∑ ix
                           d P  = 0;   ∑ Pix = const .
                        i =1           i =1


      Ни одна система тел на Земле не является замкнутой, если в эту систему
не включена сама Земля. Однако если рассматривать движение системы в гори-
зонтальном направлении, в котором компонент силы тяжести равен нулю, то
система может быть замкнутой, даже если в неё не включена Земля.
      Баллистический маятник.
      Для определения скорости быстро движущегося тела среди других мето-
дов используется метод баллистического маятника.
      Баллистический маятник представляет собой вертикально подвешенное
массивное тело. Оно может свободно отклоняться в вертикальной плоскости,
когда внутрь его производится выстрел.
      Для баллистического маятника должно выполняться условие T >> τ , где
T - период маятника; τ - длительность соударения.
      В опыте используется явление неупругого соударения двух тел. Для того
чтобы упростить измерение и обработку полученных результатов, установка
конструируется таким образом, чтобы удар движущегося тела в маятник мож-
но было считать центральным и прямым.
      При обработке результатов измерения используется закон сохранения ко-
личества движения. Поэтому конструкция установки должна быть такой, чтобы
можно было считать в момент соударения маятник и снаряд замкнутой систе-
мой в направлении вектора скорости.
      Перед соударением маятник покоится, а снаряд обладает некоторой ско-
ростью v . Если удар неупругий, то после соударения маятник и снаряд движут-
ся с общей скоростью v1 . В соответствии с законом сохранения импульса коли-
чество движения снаряда до удара должно быть равно общему количеству дви-
жения маятника и снаряда после удара. При сделанных предположениях о типе
удара уравнение закона сохранения количества движения может быть записано
в следующем простом виде:

                                    mv = (M + m )v 1,                    (1)

      где m и M - соответственно массы снаряда и маятника.
      Измерив предварительно массы маятника, снаряда и общую скорость по-
сле соударения v1 , можно вычислить скорость снаряда v . Вместо измерения
общей скорости v1 можно измерить смещение маятника, которое он получает в
результате удара.

6