Titlul lucrării: Determinarea ratei factorului de reducere în coliziune de bile
Zona de subiect: Fizică
Descriere: №116 Lab. Determinarea ratei de reducere a coeficientului de coliziune de bile. Scurt teorie numita lovitură interacțiune relativ scurtă de două sau mai multe organisme de timp de interacțiune este mult mai puțin timp aceste mișcări.
Mărime fișier: 186 KB
Lucru Descarcate: 117 persoane.
Lab №1-16.
Pentru a determina coeficientul ratei de restituire
coliziunea de bile.
Relativ accident vascular cerebral scurt, se numește interacțiunea a două sau mai multe organisme (timpul de interacțiune este mult mai puțin corpurile de trafic de timp).
Există două cazuri de limitare de accidente vasculare cerebrale:
1) coliziune complet elastic, atunci când coliziunea dintre corpurile și forța elastică este redusă după forma corpului pini.
2) coliziune complet neelastică, atunci când corpul de coliziune în timpul ireversibil deformat și forțele de frecare internă, ceea ce face munca, energia mecanică organismele transferate parțial sau complet în energia lor internă. După corpurile de impact complet inelastice se deplaseze cu aceeași viteză (ca o singură unitate) sau în repaus.
Vom examina unele dintre problemele asociate cu impactul a două corpuri la următoarea setare de laborator.
Experimentele pe grevă efectuate prin intermediul unor bile, agățat pe umerașe bifilară, excluzând posibilitatea rotirii lor. Numărarea Anomalii bile 1 și 2 scale verticale este de peste 4. Mingea 1 poate fi menținută într-o poziție deviată de electromagnet 3.
Luați în considerare procesul de coliziune.
1) Se bat perfect elastic.
În momentul sistemului de impact care constă din două bile, nu este închis, ca bilele sunt urmate de forțe externe de gravitație și suspensiile de reacție, iar suma lor nu este zero, deoarece bilele se deplaseze de-a lungul unui arc de cerc și au o accelerație normală. În acest caz, după cum se știe, legea de conservare a impulsului pot fi scrise pentru impulsurile proiecțiilor organismelor axe de coordonate pe care forța exterioară dată de proiecție nulă. Avem în momentul impactului este axa orizontală H.
Deoarece forțele care acționează asupra bilele în momentul impactului, fie conservatoare (gravitație și elasticitate), energia mecanică totală a sistemului, înainte și după impactul rămâne constantă. Luăm în considerare, în același timp, că energia potențială a balonului înainte și după impact este același. Mai mult decât atât, în momentul de bile de viteză de impact au o proiecție nenul numai pe axa orizontală X, astfel încât atunci când energia cinetică poate înlocui pătrate module viteze pătrate de viteze ale proiecțiilor pe axa X
ecuații de rezolvare (1) și (2), este ușor de găsit
În ecuațiile (3) și (4), semnele vitezele proeminentelor depinde de direcția de deplasare a bile înainte și după impact în raport cu axa X.
2) Blow absolut inelastică.
În acest caz, un sistem de bile nu este de asemenea închis și legea de conservare a impulsului pentru proiecțiile care urmează să fie înregistrate impulsuri bile pe axa orizontală X, pe care forța externă a gravitației și reacția da proiecție suspensie zero la momentul impactului.
De aici obținem proiecția pe axa X viteza totală după ce a lovit bilele
Legea conservării energiei mecanice în acest caz, nu este îndeplinită.
lovit nu se întâmplă în experimente reale sau perfect elastice sau perfect inelastice. Valoarea care caracterizează proprietățile elastice ale organismelor materiale cu viteza lor de coliziune este denumit raportul de recuperare și este notată cu k. Acesta este raportul dintre modulele vitezelor relative ale organelor înainte și după impact
Valoarea k variază de la 0 (impact complet inelastic) la 1 (coliziune complet elastic).
Din legea plus viteza clasică, rezultă că, în acest caz,
Măsurarea directă a vitezei de bile este destul de dificil. Ele pot fi calculate prin măsurarea, de exemplu, unghiurile de deviere de la umerase verticale bile înainte și după impact. Pe baza legii conservării energiei mecanice poate fi asimilată cu energia totală a bilelor la momentul deviației maxime (v = 0) și punctul de jos al traiectoriei (h = 0). În acest potențial zero de energie trece prin poziția de bile de echilibru.
Înălțimea de ridicare minge poate fi găsit de unghiul de deflexie (vezi. Fig.).
Substitutiv (10) în (9) obținem
Având în vedere faptul că, în cazul nostru module de viteze bilele înainte și după module de impact sunt proiecțiile lor pe axa orizontală H.
unde α 0 # 150; unghiul de deviere a incidentului (prima) înainte de a lovi mingea,
α 2 # 150; unghiul de deviere a doua minge după impact,
α 1 # 150; un unghi de deviere în primul mingea după impact.
Substituind expresiile pentru viteza proeminențelor în formula (8).
După reducerile obține
Este cunoscut faptul că pentru unghiuri mici de sinusuri lor înșiși egale cu valorile unghiurilor în radiani. În cazul în care experimentele folosesc unghiurile de deviere mici de bile (nu mai mult de aproximativ 10), ultima expresie poate fi înlocuită cu Sines unghiurilor la unghiuri, măsurate în radiani. Apoi, pentru coeficientul de recuperare k vom obține formula de calcul finală
- Se rotește electromagnetul pentru masa m 1 din deformarea minge de unghiul α 0 (butonul „ON“.).
- Pentru a simula coliziunea de bile deconectați butonul magnet electric „Off“. Prima minge se va muta și se ciocnesc cu a doua minge. După impact, bilele se va muta în conformitate cu tipul de impact, determinat de materialul de bile. Unghiurile de deflexie după lovind bilele α 1 și a2 sunt definite în grade pe ecran și înregistrate în tabel. Se determină și se înregistrează prețul diviziunii scării.
- Experimentul trebuie repetată de cinci ori, inclusiv dezactivarea electromagnet. Datele experimentale sunt prezentate în tabel.
- Faceți clic pe „Raport“ și copia sau imprima rezultatele.
- Pentru a finaliza operația, închideți toate ferestrele și ieșiți din program.
- Setați valorile unghiului . 1. 2 radiani și valorile calculate < 1> și < 2> în radiani.
- Se determină valorile de eroare ale . 1 și 2 în conformitate cu regulile de procesare directă a rezultatelor măsurătorilor.
- Se calculează coeficientul mediu de recuperare a vitezei o dată de formula:
- Găsiți marja de eroare cu privire la regulile de prelucrare a rezultatelor măsurătorilor reproductibile indirecte.
- Comparați valoarea obținută cu tabelul și trage o concluzie.