Описание установки и методика измерений

В данной работе изучается прямой центральный удар двух шаров, подвешенных в виде маятников, причем один из них занимает правое положение (шар1), другой – левое (шар2), рис. 9.2,а.

В опытах первый шар массой m ₁ отклоняется на некоторый угол α ₀ и фиксируется в этом состоянии электромагнитом. После отключения электромагнита происходит соударение первого шара с покоящимся вторым шаром массы m ₂.

При столкновении шаров некоторая часть их механической энергии теряется, переходя во внутреннюю энергию, а другая часть механической энергии в соответствии с законом сохранения импульса перераспределяется между шарами.

Рис.9.2.

h₁

а) исходное положение шаров 1 и 2; б) положение шаров при максимальном их отклонении после удара.

Пусть после соударения максимальные углы отклонения подвешенных шаров от вертикали соответственно равны α ₁ и α ₂ (см. рис.9.2,б). Потерянная кинетическая энергия при столкновении шаров равна:

,

где h ₀= l ₁(1- cosα₀), h ₁= l ₁(cosα₁), h ₂= l ₂(1- cosα₂).

В условиях опыта l₁ = l₂ = l. Применяя формулу (9.5) и учитывая, что υ₂=0 (скорость второго шара перед ударом) и m₁υ₁² /2= m₁gh₀, можно написать:

Отсюда для коэффициента восстановления получим:

, (9.6)

где p = m₁ / m₂, или

(9.7)

По найденному коэффициенту восстановления можно судить о характере удара.

Дата добавления: 2014-11-16