Определяне на скоростта на куршум

Цел: Да се ​​въведат различни методи за измерване на скоростите.

Апаратура и материали: въздушен пистолет, за балистични махало, mm управител, мащаб, определящи области (електрически мотор с дълъг вал), строб, хартиени дискове.

Има два начина за измерване на скоростта - Директно измерване на разстоянието и времето, или да определи енергия или импулс на организма и съответно скоростта на изчисление.

1. въздушна скорост измерване куршум кинематичен метод.

Кинематичен метод за определяне на куршуми скоростта на движение въз основа на измерване на времето, през което куршумът плава известно разстояние между две равномерно въртящи се дискове хартия. Ако ъгълът на въртене на диска по време на куршум между тях й, и ъгловата скорост на въртене w, по време на полет на куршума между дисковете

Познаването на разстояние D между дисковете и приемайки еднакво движението на куршума, куршума е лесно да се определи скоростта на връзката:

Ако дискът не се върти, куршумът удари първия диск в точка А, а вторият ще се разбиват в точка А. Въпреки това, тъй като дискът се върти, топката пропуска точка В. J Ъгълът може да се изрази B'A дъга връзка с радиус диск R на ,

ъглова скорост диск w = 2pn, където п - брой на мотор вал оборота за секунда.

Така скоростта се изчислява по формулата:

Монтаж е проектиран като хоризонтален вал, единият край на която е облечена на вала на двигателя, а другата поддържа от лагер монтиран в скарата. В два затягащи вал облечени с хартиени дискове. Клипове дискове могат да бъдат преместени по ствола. тяхното закрепване върху вала се прави с винтове. Въртяща дискове спрямо вала е изключено, защото терминали, свързани с шлицови вала. За да промените необходимостта да развийте гайката и плъзнете вала на ляво. Тогава клиповете могат да бъдат лесно отстранени от вала.

Стробоскопска диск на свободния край на мотора и рефлектора с неонова лампа използва за определяне на скоростта на въртене на двигателя.

Стробоскоп - контрола - измервателното устройство за наблюдение бързо периодични движения и измерване на скоростта на въртене. Действие техника osnovanona стробоскопичен ефект, който е както следва. Ако тялото се занимава на периодично движение с период Т. осветяване къси вълни на светлината, на последователни периода Т "(флаш продължителност Т) при Т = NT", където п = 1, 2, 3. тяло ще се появи в покой. Като постига тази позиция, както и познаването на период факли може да определи периода (честота) на тест трафик.

В стробоскопичен диск, монтиран на вала на двигателя със задната крайна повърхност 10 има малка колея с редуващи се черни и бели точки.

При осветяване с неон лампа шофиране пръстена си с постепенна промяна в скоростта на ротационен принцип ще се появи неподвижен.

Ако K брой zachernonnyh секции очевидни фиксирани пръстен, дискът се ангажира

1. Измерване на диаметъра на началника на хартия диск mm.

2. Закрепете електрическия двигател на оста на колелата и измерване на разстоянието между тях.

3. зареждане на пистолета и инсталиране на стойка за монтаж на пистолета, така че оста на цевта е успоредна на оста на двигателя и куршум пресича линията задвижва на разстояние 2-3 см от ръба на диска.

Внимание! Спазвайте следните предпазни мерки при работа с пистолета:

а) се зарежда оръжието е разрешено само непосредствено преди да задейства;

б) зареден пистолет не може дори кратко отклонява от целта;

в) преди топката да се провери, че на следващия работен студентите не са били на огневата линия.

4. Включете двигателя и позволява стабилно въртене на вала и диск.

5. Обърнете лампа неонова Постигане на ситуация, в която един от стробоскопски дискови пръстени ще изглежда неподвижен. Брой колко почернелите участъци има в този пръстен и да се определи скоростта на въртене на двигателя.

Внимание! Пазете се от докосване на ръка, за да движещите се части!

6. Уверете изстрела и изключете двигателя и неонова лампа.

Забележка 7. дупки от едната страна чрез от куршум в първия диск и втория диск дупка Vo. Начертайте радиуси, преминаващи през тези дупки.

8. монтиране на излизане един от дисковете и привеждане на колелата, при което гъвкавата лента (или шивашки сантиметър) Дължина на SD мярка дъга (разстояние S)

9. изчисли скоростта на куршум. измервания и изчисления резултати са посочени в таблица:

скорост на въртене п (L / C)

10. изчислява абсолютната и относителната грешка на измерването.

2. Измерване на скоростта куршум с помощта на балистични махало.

Балистична махало е вертикално окачен на неразтегливи нишки масивно тяло. Той е свободен да се отклони във вертикалната равнина, когато изстрел е направен в него.

Ако дължината на махалото на куршум въздействие е малък в сравнение с период T махалото на махалото не разполага с време, за да се отклони значително от изходното положение, по време на удара. Това означава, че в момента на удара не се срещат сили, които искат да се върнат на махалото към първоначалното си положение, така че "куршум - махалото" система може да се разглежда като затворена, и се прилагат към него законите на опазване на инерция и ъглов момент. По отношение тон <<Т;

където М е масата на махалото

V - скорост на куршума с пин

U е скоростта на куршума и махалото след удара.

Използването на това уравнение е доста приемлива, но не универсално за проблеми за сблъсъка на два твърди частици, една от които (в нашия опит махало) има фиксирана ос на въртене. Възможността за използване на закона за запазване на инерцията е свързано в този случай с факта, че размерите на махало са малки в сравнение с дължината на окачването, което е, махалото може да се разглежда като математическо уравнение, а след това законът за запазване на момента на импулса в уравнението на закона за запазване на инерцията за "Bullet система махало ".

След въздействие махалото се върти около хоризонтална ос и центъра на тежестта да се повдига до върха на височина Н. Закон за запазване на механичната енергия след въздействие може да се запише като:

Сега вече можете да намерите на скоростта на куршум за стачка:

Тъй като измерването на вертикалното движение е трудно, може да бъде заменен с обикновено измерване на хоризонтален

движение. Всъщност, Фигура 10 показва, че височината на повдигане на махалото масите от Н е равно на:

Н = L - L Коза = L (L - Коза) = L х Sin 2 а

За малки ъгли, грешим а / 2 »а / 2, а след това

Фиг. 10 показва, че Sina = S / л. С оглед на незначителни ъгъл Sina на »a.Takim начин = S / L, и

тъй като М >> m. ние най-накрая

Балистична махало използван в тази работа е цилиндър, чиято централна част е пълна с глина. Цилиндърът се суспендира в четири нишки, което предотвратява появата на странично отклонение на махалото, ако куршумът удари страна на оста на цилиндъра.

1. Измерете теглото на лъча баланс на три или пет куршуми и да намерят средната стойност на един куршум тегло.

2. Генериране на изстрел цилиндър и измерване на количеството на хоризонтално преместване С. Дръжте куршум движение траектория лежи във вертикалната равнина, минаваща през оста на цилиндъра, и остана на нула в пластелин. Опитът се повтаря 3-5 пъти.

3. Изчислява се средната стойност S.

4. формула изчисли изчислява скоростта на куршум. (М = 2.1 кг; л = 2,04M д = 9,81 М / с 2).

6. Тези измервания и изчисления, изброени в таблица:

7. Намерете абсолютна и относителна грешка на измерване на скоростта на куршум.

1. На каква е кинематографичен метод за определяне на скоростта на куршум?

2. Как да се измери кратък период от време между куршумите дисковете?

3. Каква е стробоскопичен метод за измерване на честотата?

4. Какви са стойностите, които се измерват за определяне на скоростта на метод куршум кинематичен?

5. Грешката в измерването на всяка от стойностите прави голям принос за несигурността при определяне на скоростта на куршум? Какво трябва да предприемете, за да се намали грешката при определяне на скоростта на куршум?

6. членка закона за запазване на инерцията и енергия.

7. Възможно ли е да се предположи, че кинетичната енергия на куршума в случай на сблъсък нееластично напълно се превръща в потенциална енергия на махалото?

8. Формули за абсолютни и относителни грешки.

9. Измерване на магнитуд дава голям принос за грешка? Защо?

10. Защо може да се разглежда системата "махало-куршум", както е затворено?

11. Кое право се основава динамичен метод за определяне на скоростта на куршум?

12. Каква е удар е абсолютно нееластично?

13. Какво определя намаляването на кинетичната енергия на системата в резултат на нееластично сблъсък?

Lab № 5

свободно падане закони

Цел: Да се ​​определи земното ускорение, за да се провери коректността на пътя с времето с равномерно ускорено движение.

В малко разстояние от повърхността на гравитационна сила на Земята може да се счита постоянно. Затова свободното падане тялото е присъствал на нулева гравитация, трябва да се движат с еднакво ускорение.

При ниски височини 2-3 см спад диаметър стоманено топче може да се разглежда безплатно, защото в този случай ние можем да пренебрегнем съпротивлението на въздуха. В този случай, пада на топка ще се проведе в съответствие със законите на равномерно ускорено движение:

където H - височина на падане на топката,

т - време на падане топка

1. Какво е движението нарича свободно падане?

2. Защо е земното ускорение е различна в различни точки на повърхността на земята?

3. Продукция формула изразяване на връзката на гравитационното ускорение от | височина над земята.

4. Защо две малки диск със същия диаметър (картон и метал), попадат във въздуха с различна скорост?

5. Как да се научи от опит, че г ускорение не зависи от формата и теглото?

6. печат формула експресиращи отношението на дълбочината на ж ускорение

7. Формулиране на закона за всемирното привличане. Какъв е физичния смисъл на гравитационната константа?

8. Каква е тежестта на напрежението и potentsialpolya? Напишете израз на тези стойности за случая, когато областта се произвежда от материална точка.

9. Кои области се наричат ​​хомогенни и която - Central? Дайте примери за хомогенни и централни области на земното.

Lab № 6