ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

Упражнение 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ СИЛЫ ТРЕНИЯ

 

1. Поместите гирю 5 (см.рис.4) на сравнительно небольшом расстоянии L₁ от оси вращения О рычага 4.

2. Поднимите сваю 2 на максимальную высоту.

3. С помощью защелки 6 расположите груз 1 на такой высоте Н₁, чтобы после удара с грузом свая не касалась втулки 3 своей горизонтальной платформой.

4. По вертикальной линейке 8 измерьте положение Н₁ указателя груза и положение h₁ указателя сваи до удара. Результаты измерения занесите в таблицу 1.

5. Нажимая на защелку 7, освободите груз. Наблюдайте абсолютно неупругий удар груза и сваи, а также их замедленное движение после удара. Измерьте положение h₂ указателя сваи после удара и результат измерения запишите в таблицу 1.

6. Повторите пункты 2¸5 еще четыре раза при тех же значениях Н₁ и h₁.

7. Передвиньте гирю 5 вдоль рычага 4 на новое расстояние L₂ от оси вращения О, установив гирю в середине рычага. Измените высоту Н₁ поднятия груза. При изменении высоты Н₁ поднятия груза необходимо контролировать выполнение пункта 3. Повторите измерения, указанные в пунктах 2 ¸ 6, при новом расстоянии L₂.

8. Передвиньте гирю 5 на максимальное расстояние L₃ от оси вращения О и повторите измерения, указанные в пунктах 2 ¸ 6.

9. Используя методику обработки результатов прямых измерений, изложенную в главе I, для каждого L найдите средние значения величин Н₁, h₁, h₂ и полуширину доверительных интервалов DН₁, Dh₁, Dh₂.

10. Для каждого L по формулам (14) и (15) найдите высоту Н падения груза и путь S замедленного движения тел после удара, а по формулам

;

определите полуширину доверительных интервалов этих величин.

11. Для каждого L по формуле (17) вычислите усредненную силу трения F, используя данные экспериментальной установки: m₁ = 0,32 кг; m₂ = 0,12 кг; Dm₁ = Dm₂ = Dm = 1 г = 0,001 кг.

Пренебрегая погрешностью Dg ускорения свободного падения, полуширину доверительного интервала DF найдите по формуле: .

 

Таблица 1

Положение гири 5	L1	L2	L3
Результаты наблюдений №№	H1	h1	h2	H1	h1	h2	H1	h1	h2
Среднее значение <х>
Полуширина доверит. инт. Dх
H
DH
S
DS
F
DF

 

Результаты вычислений занесите в таблицу 1. Сравните силу трения F для разных значений L длины рычага, т.е. для разных величин силы нормального давления.

 

 

Упражнение 2. ОЦЕНКА ВЕЛИЧИНЫ
ВНУТРЕННЕЙ СИЛЫ

12. По формуле (11) оцените величину внутренней силы f, действующей на груз при абсолютно неупругом ударе груза и сваи, считая, что время удара Dt » 2×10^-4 с.

Сравните полученную силу с силой тяжести F_Т = m₁g, которая является внешней силой в системе "груз-свая".

 

 

Упражнение 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБРАТИМЫХ ПОТЕРЬ
МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

 

13. Подставляя формулу (8) в формулу (12), получим расчетную формулу для величины необратимых потерь механической энергии при абсолютно неупругом ударе груза и сваи:

. (18)

Найдите величину необратимых потерь механической энергии dЕ, а полуширину доверительного интервала D(dЕ) этой величины определите с помощью формулы:

. (19)

14. Долю g необратимых потерь механической энергии определите по формуле (13), а полуширину доверительного интервала Dg найдите с помощью формулы:

. (20)