Лабораторная работа: определение скорости полета пули методом баллистического маятника [часть 2] (физика)

Порядок выполнения работы
1) Определяют массу маятника взвешивания его на технических весах.
2) Определяют положение центра масс маятника. Для этого кладут его на специальную призму. Перемещая рейку маятника на призме находят положение равновесия (рейка должна быть при этом горизонтальна!); измеряют по линейке расстояние l от точки касания рейки и призмы до оси вращения маятника.
3) Измеряют линейкой расстояние от оси вращения до центра диска (точки будущего удара пули). Строго говоря, из-за неточности прицеливания этот параметр нужно определять после каждого выстрела — по месту попадания пули, а перед следующим выстрелом заново разравнивать пластилин.
4) Момент инерции маятника находят по формуле, определяющей период колебания физического маятника (T = 2pisqrt{frac{J}{Mgl}}). Для этого маятник слабыми толчками приводят в колебание. Когда колебания более или менее установятся (прекратятся боковые колебания) определяют период Т. Для этого с помощью секундомера замечают время t нескольких (20÷30) колебаний. Период равен T=t/N, где N – число колебаний, происшедшее за время t. Таким образом, момент инерции маятника J находится по формуле
[J=frac{MglT^2}{4pi^2}]5) Масса каждой пули определяется взвешиванием на аналитических весах.
6) Проводят несколько выстрелов, и каждый раз измеряют угол отклонения маятника (alpha).
    Измерение угла отклонения производится методом зеркала и шкалы. На рейке маятника прикреплено маленькое зеркальце S (рис.1). На расстоянии 1-1,5м от него устанавливается вертикальная миллиметровая шкала. От маленького источника света W (в зависимости от варианта исполнения лабораторной
работы это может быть лампа с коллиматором либо лазер-указка) излучение направляется на зеркало S и, отражаясь от него, попадает на шкалу. При повороте маятника световой «зайчик» смещается по шкале. Если при не отклоненном маятнике «зайчик» находился на отсчете (n_0)  а после отклонения на угол (alpha) – на отсчете n, то, как видно из рис. 3.34, [frac{n — n_0}{d} = tan{2alpha}]где d – расстояние от зеркала до шкалы. (При установке осветителя проверьте, что при не отклоненном маятнике луч света перпендикулярен к поверхности зеркала). Если угол (alpha) мал, то можно положить [tan{2alpha}approx2alpha](Например, при (2alpha=0,1) значение ( tan{2alpha}approx0.1003), так что делая замену по формуле (4.34) мы допускаем ошибку всего в 0,3%)
    Принимая (tan{2alpha}approx2alpha) и ( sin{frac{a}{2}}approxfrac{a}{2}approxfrac{n-n_0}{4d}) получим формулу для расчета скорости пули в виде[ v =frac{n-n_0}{2d}frac{sqrt{(J + ma^2)(M + mfrac{a}{l})gl}}{(ma)} tag{5.34} ]

Опубликовано: 24 февраля

Добавить свой комментарий

(обязательно):

Присылай свое сочинение нам и получай денежное вознаграждение! Подробности на genericwrite@gmail.com.