![]()
Заглавная страница
Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь ![]() Мы поможем в написании ваших работ! КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Методика эксперимента, вывод формул
1. Вывод формулы зависимости скорости пули от ее массы. Выбрав пулю массы
где Предположим, что вся энергия сжатой пружины при выстреле полностью превращается в кинетическую энергию пули. Это означает, что мы пренебрегаем потерями энергии на преодоление трения между пулей и стволом пистолета и на сообщение кинетической энергии самой пружине. Учтем, кроме того, что геометрические размеры всех пуль одинаковы, а значит, одинакова деформация пружины для любой пули и, следовательно, одинакова запасаемая пружиной потенциальная энергия. Тогда из закона сохранения механической энергии следует, что пули различных масс
где Из (1.2) получаем зависимость скорости пули после выстрела от ее массы
Поскольку величины 2. Вывод рабочей формулы. Пролетев небольшое расстояние между пистолетом и маятником, пуля входит в пластилин, заполняющий цилиндр, и за счет вязкого трения быстро теряет скорость. При этом часть механической энергии пули расходуется на неупругую деформацию и превращается во внутреннюю энергию пластилина и пули, т. е. пластилин и пуля нагреваются. Такой удар пули и маятника, в результате которого они начинают двигаться как единое целое, называется абсолютно неупругим. Механическая энергия в процессе такого удара не сохраняется (убывает). Процесс удара – кратковременный. Если масса маятника достаточно велика по сравнению с массой пули (
где
где Выразим высоту
где Из (1.6) получаем
Уравнения (1.4), (1.5) и (1.7) образуют систему, решая которую получим скорость пули
По выражению (1.8), осуществив прямые измерения смещения маятника 3. Вывод формулы для определения погрешности косвенных измерений скорости Проведя прямые многократные измерения смещения маятника
где черта означает оценку истинного значения. Теперь (см. [1]) можно оценить доверительную абсолютную погрешность этой величины. В формуле (1.8) пять аргументов (
Пользуясь формулой (1.8), вычислим частные производные от скорости по каждому из аргументов. В результате получим следующее выражение
В формулу (1.11) входит пять квадратичных членов, каждый из которых определяет вклад погрешности одного из пяти аргументов формулы (1.8) в погрешность величины
Задание к работе
1. Сделайте заготовку протокола к лабораторной работе. 2. Получите допуск к выполнению лабораторной работы у преподавателя. 3. Соблюдая правила техники безопасности, зарядите пружинный пистолет пулей с наибольшей массой. 4. Подготовьте устройство 5. Осуществите первый выстрел пулей с наибольшей массой, нажав спусковую кнопку пистолета. Запишите численное значение конечной координаты
Запишите величину 6. Проведите опыт с той же пулей пять раз, чтобы в дальнейшем провести статистическую обработку этих прямых измерений. 7. Проведите однократные измерения смещения маятника для пуль с другой массой (п. 3–5). 8. Проведите статистическую обработку прямых многократных измерений смещения маятника для первой пули согласно методике, описанной в [1]. Результаты внесите в таблицу измерений. 9. По формуле (1.9) получите оценку истинного значения скорости пули 10. Получите оценку абсолютной погрешности косвенных измерений скорости этой пули (формула (1.11)). Прежде чем применять формулу (1.11), следует отдельно вычислить (приближенно) каждый из пяти квадратичных членов, чтобы сравнить их друг с другом. Сравнение покажет, от каких аргументов сильнее всего зависит величина погрешности 11. Вычислите скорости пуль с другой массой (формула (1.9)). Погрешность для этих однократно проведенных опытов оценивать не надо. При этом также (см. п. 9) рекомендуется использовать результаты индивидуального задания. 12. Учитывая, что для проведенных опытов должна выполняться зависимость (1.3), постройте оси графика этой зависимости в координатах 13. Нанесите на этот график точки, соответствующие полученным в опытах значениям скорости для каждой пули. Учитывайте, лежат ли экспериментальные точки на одной прямой. 14. Укажите на этом графике для каждой экспериментальной точки диапазон, внутри которого лежит истинное значение скорости, то есть графически укажите найденную погрешность. При этом считайте, что погрешность, найденная для скорости только одной пули, является такой же для скоростей остальных пуль. 15. Сделайте выводы. Контрольные вопросы
1. Сформулируйте цель данной лабораторной работы. 2. Какой закон сохранения позволяет получить зависимость скорости пули, выпущенной из пружинного пистолета, от ее массы? Какие предположения при этом делаются? 3. Выполняется ли закон сохранения механической энергии системы маятник–пуля при ударе? 4. В какой момент опыта выполняется закон сохранения импульса для системы маятник–пуля? 5. Начиная с какого момента опыта можно использовать закон сохранения механической энергии для системы маятник–пуля? 6. Как рассчитать долю кинетической энергии пули, которая расходуется на неупругую деформацию при ударе? 7. Запишите систему уравнений для получения скорости пули через горизонтальное смещение маятника после удара. Решив систему, получите рабочую формулу. 8. Где при выводе рабочей формулы используется тот факт, что маятник движется поступательно? 9. Как изменится смещение маятника, если изменить его массу? 10. Как изменится смещение маятника, если изменить длину подвеса? 11. Какие величины в опыте определяются путем прямых, а какие путем косвенных измерений? 12. Как оценить истинные значения при прямых и как – при косвенных измерениях? 13. Как оценить доверительную погрешность при прямых и как – при косвенных измерениях? Какой смысл этой погрешности, почему результат измерений записывают в виде 14. Какой смысл, строить график зависимости скорости пули от ее массы в координатах
Индивидуальные задания для членов бригады, выполняющих лабораторную работу на одной установке
Литература Введение к настоящим методическим указаниям.
Лабораторная работа № 3
Определение момента инерции маятника Обербека
Цели работы:1) определить экспериментальным путем момент инерции маятника с учетом действия тормозящего момента сил сопротивления; 2) исследовать экспериментальную зависимость момента инерции маятника от расстояния грузов, закрепленных на стержнях маятника, до оси вращения и сравнить с теоретической зависимостью; 3) рассчитать момент инерции маятника Обербека на основе уравнения динамики поступательного движения груза, прикрепленного к нити, наматываемой на шкив маятника, и уравнения вращательного движения маятника. Описание установки
|
||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.230.76.48 (0.01 с.) |