Физика. Механика. Колебания и волны. Гидродинамика. Электростатика. Вязовов В.Б - 44 стр.

UptoLike

Рубрика: 

44
тело, тем больше величина на-
пряжений (то, что приводит к
разрушению), возникающих в
теле. Согласно второму закону
Ньютона, сила определяется бы-
стротой изменения импульса:
dt
dp
F =
,
поэтому, очевидно, что сила бу-
дет тем больше, чем больше мас-
са и скорость тела, и чем меньше
время взаимодействия. А оно, в
свою очередь, зависит от тор-
мозного пути тела. Например, пустую бутылку легче разбить о стальной
рельс, чем о деревянный столб. И совсем невозможно разбить её о сыпу-
чий песок. По этой же причине мы сгибаем ноги, приземляясь при прыж-
ке с высоты, а автомобилю лучше столкнуться со стогом соломы, чем с
бетонной стеной.
В настоящей работе предполагается измерить и рассчитать некото-
рые величины, характеризующие соударение стального шара с наковаль-
ней, которая представляет собой массивную опору с закрепленными на
ней пластинами из разных материалов. Шар, подвешенный на проволоке,
отводится на некоторый фиксированный угол α от положения равновесия
и в этом состоянии удерживается электромагнитом. При его отключении
шар приходит в движение и сталкивается с наковальней. Время соударе-
ния (в мкс) измеряется с помощью частотомера, который вырабатывает и
считает импульсы за время контакта. Начальный угол отклонения α и угол
отскока α
1
после соударения измеряется с помощью шкалы, проградуиро-
ванной в градусах.
Пренебрегая сопротивлением воздуха, будем считать, что при дви-
жении шара выполняется закон сохранения полной механической энер-
гии. Из этого следует, что потенциальная энергия (отсчитанная от поло-
жения равновесия) шара в начальном состоянии равна его кинетической
энергии в момент времени перед соударением:
mgh
m
=
2
v
2
,
где h высота поднятия шара от положения равновесия; m масса шара;
v – скорость шара перед соударением.
Рис. 1
h
1
h
l
α
1
α