[vsesdal]
Количество страниц учебной работы: 10,10
Содержание:
Лабораторная работа
ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ПУЛИ С ПОМОЩЬЮ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА
Цель работы: С помощью баллистического маятника определить скорости пуль с различными массами
Приборы и оборудование: Модульный учебный комплекс МУК-М1.
1 Сформулируйте закон сохранения импульса. Почему его можно использовать для получения рабочих формул в проведенном исследовании?
2 Исходя из конструкции пружинного пистолета, определите для каких пуль – большей или меньшей массы – относительная погрешность определения скорости по формуле (2.4.9) будет меньше
3 Сравните экспериментальные значения кинетической энергии различных пуль. Сделайте вывод
4 Как изменится отклонение маятника, если столкновение его с пулей будет абсолютно упругим, то есть кинетическая энергия системы будет сохраняться?
5 Закон сохранения механической энергии применим для замкнутой системы, но не при любых взаимодействиях внутри нее. Какие тела и какие взаимодействия имеются в системе, к которой применяется выражение (2.4.5)?
Учебная работа № 186485. Контрольная Измерение скорости пули с помощью баллистического маятника
Выдержка из похожей работы
Измерение скорости полета пули с помощью баллистического маятника
…..ет достигать
значительной величины в зависимости от стреляющего устройства. Ее прямое
измерение, то есть определение времени, за которое пуля проходит известное
расстояние, в учебной лаборатории не представляется возможным.
Для лабораторной работы разработана методика
косвенного измерения скорости полета пули с помощью баллистического маятника.
В основе эксперимента лежит явление неупругого
соударения тел, в результате которого баллистический маятник совершает
крутильные колебания.
Если летящая пуля испытывает неупругий удар с
неподвижным телом большей массы, то скорость тела после удара будет существенно
меньше первоначальной скорости пули и ее можно будет измерить достаточно
простыми .Маятник вместе с пулей, получив импульс, отклоняется от положения
равновесия на угол α. Скорость
маятника мала, поэтому сопротивлением воздуха можно пренебречь. Баллистический
маятник представляет собой два стержня 1, подвешенных на вертикально натянутой
проволоке 3 (рис. 4.1). На стержнях закреплены мисочки с пластилином 2 и
перемещаемые грузы 4. При попадании пули в мисочку с пластилином, маятник
начинает поворачиваться вокруг своей вертикальной оси, совершая крутильные колебания.
При выводе расчётных формул использованы формулы
для момента инерции и периода крутильных колебаний физического маятника, а
также законы сохранения момента импульса и полной механической энергии. Принято
допущение при этом о малости неконсервативных сил.
На основании закона сохранения момента импульса
можно написать
Yandex.RTB R-A-98177-2
(function(w, d, n, s, t) {
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() {
Ya.Context.AdvManager.render({
blockId: “R-A-98177-2”,
renderTo: “yandex_rtb_R-A-98177-2”,
async: true
});
});
t = d.getElementsByTagName(“script”)[0];
s = d.createElement(“script”);
s.type = “text/javascript”;
s.src = “//an.yandex.ru/system/context.js”;
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t);
})(this, this.document, “yandexContextAsyncCallbacks”);
Согласно закону сохранения полной
механической энергии при повороте маятника кинетическая энергия маятника
переходит в потенциальную энергию закручивающейся проволоки.
,
где – наибольший угол поворота
маятника; D – модуль кручения проволоки.
Учитывая, что момент инерции пули существенно
меньше момента инерции маятника J , из уравнений (1) и (2) получим
.
Модуль кручения проволоки D можно
определить, измерив период крутильных колебаний маятника Т. При малых углах
отклонения период крутильных колебаний маятника определяется по формуле
Подставив выражение (4.5) в
уравнение (4.3), выразим величину скорости пули
=
пуля баллистический
маятник скорость инерция
Чтобы исключить измерения момента
инерции J, запишем периоды колебаний маятника Т1 и Т2 при различных положениях
грузов R1 и R2:
отсюда
В силу того, что момент инерции
величина аддитивная, момент инерции …