12095
Определение скорости полета пули методом баллистического маятника
Лабораторная работа
Физика
Лабораторная работа №118. Определение скорости полета пули методом баллистического маятника. Краткая теория Баллистическим маятником называется массивное тело подвешенное на двух длинных параллельных нитях. При попадании пули в такой маятник нити обеспечиваю...
Русский
2013-04-24
62 KB
84 чел.
Лабораторная работа №1-18.
Определение скорости полета пули методом баллистического маятника.
Краткая теория
Баллистическим маятником называется массивное тело, подвешенное на двух длинных параллельных нитях. При попадании пули в такой маятник нити обеспечивают поступательное (без вращения) отклонение маятника от положения равновесия.
Примем за систему два тела маятник и пулю. Рассмотрим три состояния такой системы (см. рис. ).
1) Маятник массы M неподвижен в положении равновесия. Пуля массы m подлетает к маятнику горизонтально со скоростью .
2) Пуля попала в маятник и в результате абсолютно неупругого взаимодействия застряла в нем. Маятник с застрявшей пулей получил некоторую скорость .
3) Маятник с застрявшей пулей отклонился на максимальный угол α. Его скорость в этот момент равна нулю.
Состояния 1 и 2 можно связать законом сохранения импульса. Строго говоря, рассматриваемая система в момент взаимодействия не является замкнутой, так как на нее действуют внешние силы тяжести и упругости, причем сумма этих сил не равна нулю, что обеспечивает движение маятника по дуге окружности с некоторым нормальным ускорением. Однако, как известно, и для незамкнутой системы сохраняется сумма проекций импульсов тел на ту координатную ось, на которую внешние силы имеют нулевые проекции. В нашем случае такой осью является горизонтальная ось Х, направленная вдоль первоначальной скорости пули. Тогда получим . Учитывая, что у нас vx = v, ux = u, имеем
(1)
Теперь свяжем между собой состояния 2 и 3. Так как на систему в этом случае действуют только консервативные силы тяжести и реакции (упругости) нитей, то полная механическая энергия системы должна сохраняться. Проведем нулевой уровень потенциальной энергии через центр масс системы в ее нижнем положении. Тогда закон сохранения энергии запишется следующим образом
(2)
После сокращений выразим величину u.
(3)
Высоту подъема маятника с застрявшей пулей легко выразить через угол отклонения маятника α (см. рис. ).
(4)
Подставив (4) в (3), получим
(5)
И наконец, подставляя (5) в (1), выражаем скорость полета пули v.
(6)
Таким образом, зная массу маятника M, массу пули m, длину нитей подвеса l, и измеряя опытным путем максимальный угол α отклонения баллистического маятника после попадания пули, можно по формуле (6) рассчитать скорость полета пули.
Ход работы.
Обработка результатов.
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать | |||
13813. | Анализ услуг авиакомпании «S7 Airlines»: Авиаперевозки | 232 KB | |
Эссе по предмету Микроэкономика на тему: Анализ услуг авиакомпании S7 Airlines: Авиаперевозки. Содержание [1] Производитель. [1.1] История создания и развития компании S7 Airlines. [1.2] Авиакомпания S7 Airlines к началу 2011 года. [1.3] Ф | |||
13814. | Анализ планшетного компьютера Ipad | 91.21 KB | |
Анализ планшетного компьютера Ipad эссе Содержание. Технические характеристики Субституты для IPad Комплименты для Ipad Одежда или Ipad Издержки производства Техническая характеристика. В современном мире люди уже давно не представляют свою жизнь без | |||
13815. | Mercedes-Benz S500 L и его положение на рынке | 579.5 KB | |
Эссе по дисциплине микроэкономика на тему: MercedesBenz S500 L и его положение на рынке Содержание Введение 2 История Марки MercedesBenz 3 История появления MercedesBenz в России 4 MercedesBenz S500 Long: анализ товара 5 Технические характеристики MercedesBenz S500 Long 9 Товарыкомплементы ... | |||
13816. | Маркетинговое исследование лифтов кампании ОТИС в России | 33.43 KB | |
Эссе по микроэкономике: Маркетинговое исследование лифтов кампании ОТИС в России. Оглавление Введение3 История лифтов.3 Определение продукта3 Классификация лифтов по назначению:4 История ОТИС5 ОТИС в России.5 Субституты7 Комплименты8 Особенности | |||
13817. | Анализ зеркальной цифровой фотокамеры Canon EOS 500D с точки зрения потребителя и производителя | 97.38 KB | |
Эссе по микроэкономике на тему: Анализ зеркальной цифровой фотокамеры Canon EOS 500D с точки зрения потребителя и производителя Оглавление. Введение. Анализ товара с точки зрения потребителя Товар a Описание товара Важные для потребителя свойства... | |||
13818. | Анализ батареек Duracell Turbo | 169.5 KB | |
Компания «Procter and Gamble» была основана свечником Уильямом Проктером и мыловаром Джеймсом Гэмблом в 1837 году. Компания стремительно развивалась, и уже через 12 лет ее выручка составила около миллиона долларов | |||
13819. | Анализ рынка пассажирских авиаперевозок на территории России | 305.45 KB | |
Эссе ПО ДИСЦИПЛИНЕ Микроэкономика Анализ рынка пассажирских авиаперевозок на территории России Оглавление Введение3 Чем привлекательны пассажирские перевозки именно авиакомпании Аэрофлот4 Предпочтения потребителя5 Основные субституты данного това... | |||
13820. | Анализ товара кофе капучино в сети кофеен «Кофе Хауз» | 132 KB | |
Эссе по экономике на тему: Анализ товара кофе капучино в сети кофеен Кофе Хауз Введение 1. Кофе основное сырье капучино. 2. Характеристики кофе как базового напитка для производства капучино. 3. Кофейня Кофе Хауз пионер среди российских сетей. Заключение... | |||