ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВОССТАНОВЛЕНИЯ СКОРОСТИ ПРИ СОУДАРЕНИИ ШАРОВ.

Выполнила: Макарова Елена Евгеньевна

гр. ЗПИ-161, Институт заочного обучения

Проверил: Тихомиров Илья Викторович

Омск 2016

Цель работы: Определение коэффициента восстановления скорости при соударении шаров, подвешенных на тонких параллельных нитях одинаковой длинны.

Приборы: два шара (2,1), подвешенные на бифилярных подвесах, исключающих возможность их вращения, шкалы отсчета отклонения (4), электромагнит (3).

Рисунок 1. Модель установки

Краткая теория

Ударом называется относительно кратковременное взаимодействие двух или более тел (время взаимодействия значительно меньше времени движения тел).

Различают два предельных случая ударов:

1) абсолютно упругий удар, когда в процессе соударения между телами действуют силы упругости и после удара тела восстанавливают свою форму.

2) абсолютно неупругий удар, когда в процессе соударения тела необратимо деформируются и силы внутреннего трения, совершая работу, переводят механическую энергию тел частично или полностью в их внутреннюю энергию. После абсолютно неупругого удара тела движутся с одинаковыми скоростями (как одно целое) или покоятся.

Модель установки

Два шара различных масс, сделанные из одного материала, подвешены на тонких параллельных нитях длинны l и касаются друг друга (их центры тяжести находятся на одной горизонтали). Первый шар отводят на угол a₀, фиксируют при помощи магнита и отпускают. Силы трения и сопротивления движения пренебрежимо малы. Измерив a0, можно рассчитать коэффициент восстановления шаров после соударения. Коэффициент скорости k характеризует упругие свойства материала, из которого сделаны шары. При абсолютно упругом ударе k =1, при абсолютно неупругом ударе k =0. Коэффициент восстановления лежит в интервале 0<k<1.

Для определения коэффициента восстановления используют формулу

,

где все входящие буквы имеют следующие названия:

k - коэффициент восстановления.

α₀ – угол отклонения налетающего (первого) шара перед ударом, α₀= 0,1571 рад

α₂ – угол отклонения второго шара после удара,

α₁ – угол отклонения первого шара после удара

Экспериментальная часть

Таблица 1.Результаты измерений

Материал шаров: Слоновая кость

Кт		a0, °	a0, рад	a1, °	a1, рад	a2, °	a2, рад	<a1>	<a2>	<K>	ΔK	Εk, %
8/9			0,1571	-3,8	-0,0663	4,2	0,0733	-0,067	0,0726	0,8886	0,0003	0.03
-3,6	-0,0628	4,4	0,0768
-3,8	-0,0663	4,2	0,0733
-4	-0,0698		0,0698
-4	-0,0698		0,0698

Расчеты:

1) Определение угла a в радиан

2) Вычисление среднего значения угла

3) Вычисление коэффициента восстановления

4) Вычисление абсолютной погрешности

5) Вычисление относительной погрешности

Вывод: Для выполнения лабораторной работы были использованы приборы, такие как вискозиметр и секундомер. При их помощи, были занесены данные в таблицу1.

Цель лабораторной работы, определить коэффициент восстановления скорости при соударении шаров(из слоновой кости), подвешенных на тонких параллельных нитях одинаковой длинны, была достигнута. Для исследуемого вещества табличное значение восстановления Kт = 8/9. Абсолютная погрешность отклонения экспериментального значения составила: Dk = 0.0003

Относительная погрешность составила: ε = 0.03%.

Таблица 2.Результаты измерений

Материал шаров: Сталь

Кт		a0, °	a0, рад	a1, °	a1, рад	a2, °	a2, рад	<a1>	<a2>	<K>	ΔK	Εk, %
5/9			0,1571	-1,6	-0,0279	3,4	0,0593	-0,023	0,0643	0,5557	0,0002	0.04
-1,2	-0,0209	3,8	0,0663
-1,2	-0,0209	3,8	0,0663
-1,2	-0,0209	3,8	0,0663
-1,4	-0,0244	3,6	0,0628

Расчеты:

6) Определение угла a в радиан

7) Вычисление среднего значения угла

8) Вычисление коэффициента восстановления

9) Вычисление абсолютной погрешности

10) Вычисление относительной погрешности

Вывод: Для выполнения лабораторной работы были использованы приборы, такие как вискозиметр и секундомер. При их помощи, были занесены данные в таблицу1.

Цель лабораторной работы, определить коэффициент восстановления скорости при соударении шаров(из стали), подвешенных на тонких параллельных нитях одинаковой длинны, была достигнута. Для исследуемого вещества табличное значение восстановления Kт = 5/9. Абсолютная погрешность отклонения экспериментального значения составила: Dk = 0.0002

Относительная погрешность составила: ε = 0.04%.

Таблица 3.Результаты измерений

Материал шаров: Влажная глина

Кт		a0, °	a0, рад	a1, °	a1, рад	a2, °	a2, рад	<a1>	<a2>	<K>	ΔK	Εk, %
2/100			0,1571	2,2	0,0384	2,4	0,0419	0,0363	0,0391	0,0178	0,0022	12,36
2,2	0,0384	2,4	0,0419
1,8	0,0314		0,0349
	0,0349	2,2	0,0384
2,2	0,0384	2,2	0,0384

Расчеты:

11) Определение угла a в радиан

12) Вычисление среднего значения угла

13) Вычисление коэффициента восстановления

14) Вычисление абсолютной погрешности

15) Вычисление относительной погрешности

Вывод: Для выполнения лабораторной работы были использованы приборы, такие как вискозиметр и секундомер. При их помощи, были занесены данные в таблицу1.

Цель лабораторной работы, определить коэффициент восстановления скорости при соударении шаров(из влажной глины), подвешенных на тонких параллельных нитях одинаковой длинны, была достигнута. Для исследуемого вещества табличное значение восстановления Kт = 2/100. Абсолютная погрешность отклонения экспериментального значения составила: Dk = 0,0022

Относительная погрешность составила: ε = 12,36%.

Таблица 4.Результаты измерений

Материал шаров: Пластилин

Кт		a0, °	a0, рад	a1, °	a1, рад	a2, °	a2, рад	<a1>	<a2>	<K>	ΔK	Εk, %
5/100			0,1571	1,6	0,0279		0,0349	0,03	0,0384	0,0535	0,0035	6,54
1,8	0,0314	2,4	0,0419
1,6	0,0279	2,2	0,0384
1,8	0,0314	2,2	0,0384
1,8	0,0314	2,2	0,0384

Расчеты:

16) Определение угла a в радиан

17) Вычисление среднего значения угла

18) Вычисление коэффициента восстановления

19) Вычисление абсолютной погрешности

20) Вычисление относительной погрешности

Вывод: Для выполнения лабораторной работы были использованы приборы, такие как вискозиметр и секундомер. При их помощи, были занесены данные в таблицу1.

Цель лабораторной работы, определить коэффициент восстановления скорости при соударении шаров (из пластилина), подвешенных на тонких параллельных нитях одинаковой длинны, была достигнута. Для исследуемого вещества табличное значение восстановления Kт = 5/100. Абсолютная погрешность отклонения экспериментального значения составила: Dk = 0,0035

Относительная погрешность составила: ε = 6,54%.

Таблица 5.Результаты измерений

Материал шаров: Пробка

Кт		a0, °	a0, рад	a1, °	a1, рад	a2, °	a2, рад	<a1>	<a2>	<K>	ΔK	Εk, %
5/9			0,1571	-1,2	-0,0209	3,8	0,0663	-0,0223	0,0649	0,5551	0,0005	0,10
-1,2	-0,0209	3,8	0,0663
-1,6	-0,0279	3,4	0,0593
-1	-0,0175		0,0698
-1,4	-0,0244	3,6	0,0628

Расчеты:

21) Определение угла a в радиан

22) Вычисление среднего значения угла

23) Вычисление коэффициента восстановления

24) Вычисление абсолютной погрешности

25) Вычисление относительной погрешности

Вывод: Для выполнения лабораторной работы были использованы приборы, такие как вискозиметр и секундомер. При их помощи, были занесены данные в таблицу1.

Цель лабораторной работы, определить коэффициент восстановления скорости при соударении шаров (из пластилина), подвешенных на тонких параллельных нитях одинаковой длинны, была достигнута. Для исследуемого вещества табличное значение восстановления Kт = 5/9. Абсолютная погрешность отклонения экспериментального значения составила: Dk = 0,0005

Относительная погрешность составила: ε = 0,10%

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: