Компьютеризированные демонстрационные эксперименты по механике. Нагорский Н.М - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

5
та», затем испытывает «абсолю тно упругое» соударение с датчиком, после чего
начинает двига ться в противопо ло жном направ лении, вновь проходя через «све-
товые ворота». Типичный вид получающейся в рез уль тате такого эксперимента
зависимости F(t) приве ден на рис. 1.2. Время соударения составляет ~200 мс. Из-
меренные значения из менения импульса тележки и импульса силы в данном слу-
чае равны ∆p = 0,17714 ± 0,00015 кг⋅м/с и I
F
= 0,180 ± 0,004 кг⋅м/с. Совпадение
этих величин в пределах ошибок измерений указыв ает на то, чт о в торой закон
Ньютона выполняется в случае «абсолютно упругог о» соударения. Отметим, что
характерная точность описыв аемых здесь измерений лежит в пределах ~2÷5%.
1.3. Проверка вт орого закона Ньютона
при частично упругом соударении тел
Частично упругое соударение реализуется при столкнов ении тележки с дат-
чико м в отс утствие пружинных буферов или в случае, когда при слишком бо ль-
ших дефор мациях буферов они испытывают «пробой». При таком ударе тележка
отскакивает от датчика, потеряв неко торую часть своей кинетической энергии.
Ход эксперимента аналогичен описанному в предыдущем подпункте. Получаю-
щаяся в рез ультате типичная зависимость F(t) приве дена на рис. 1.3. Из нее вид-
но, что время частично упругого соударения составляет ~50 мс. Измеренные зна-
чения изменения импу льса тележки и импу льса силы в данном случае равны
∆p = 0,16872 ± 0,00017 кг⋅м /с и I
F
= 0,171 ± 0,003 кг⋅м/с, что позволяет гов орить
о выполнении в т орого закона Ньютона и в случае частично упругого соударения.
Рис. 1.2
та», затем испытывает «абсолютно упругое» соударение с датчиком, после чего
начинает двигаться в противоположном направлении, вновь проходя через «све-
товые ворота». Типичный вид получающейся в результате такого эксперимента
зависимости F(t) приведен на рис. 1.2. Время соударения составляет ~200 мс. Из-
меренные значения изменения импульса тележки и импульса силы в данном слу-
чае равны ∆p = 0,17714 ± 0,00015 кг⋅м/с и IF = 0,180 ± 0,004 кг⋅м/с. Совпадение
этих величин в пределах ошибок измерений указывает на то, что второй закон
Ньютона выполняется в случае «абсолютно упругого» соударения. Отметим, что
характерная точность описываемых здесь измерений лежит в пределах ~2÷5%.




                                    Рис. 1.2
                   1.3. Проверка второго закона Ньютона
                   при частично упругом соударении тел
      Частично упругое соударение реализуется при столкновении тележки с дат-
чиком в отсутствие пружинных буферов или в случае, когда при слишком боль-
ших деформациях буферов они испытывают «пробой». При таком ударе тележка
отскакивает от датчика, потеряв некоторую часть своей кинетической энергии.
Ход эксперимента аналогичен описанному в предыдущем подпункте. Получаю-
щаяся в результате типичная зависимость F(t) приведена на рис. 1.3. Из нее вид-
но, что время частично упругого соударения составляет ~50 мс. Измеренные зна-
чения изменения импульса тележки и импульса силы в данном случае равны
∆p = 0,16872 ± 0,00017 кг⋅м/с и IF = 0,171 ± 0,003 кг⋅м/с, что позволяет говорить
о выполнении второго закона Ньютона и в случае частично упругого соударения.
                                       5

Страницы