лаб.3-в изучение скорости пули с помощью вращающейся

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3,в
ИЗУЧЕНИЕ СКОРОСТИ ПУЛИ С ПОМОЩЬЮ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЛАТФОРМЫ.
Выполнил студент гр. _____________
Проверил ________________________
Ф.И.О _________________
дата ___________________
Цель работы: Применить закон сохранения проекции момента импульса для определения скорости
пули при выстреле.
Порядок выполнения работы
1. Массы диска, ловушки, пули указаны в описании или на самих телах.
2. Установить ловушки симметрично на произвольном расстоянии от оси вращения диска,
закрепить их (отверстием в сторону пистолета).
3. Толкнуть диск рукой и пустить секундомер. Определить на кокой угол  повернется диск и
за время t до остановки. Опыт проделать 9 раз, определить  i и ti . Найти средние значения 
(в радианах) и t .

4. Определить угловое ускорение, вызванное трением в оси:
2 
t
2
5 Зарядить пистолет, повернуть его так, чтобы при выстреле пуля попала в ловушку в
направлении по касательной к траектории движения ловушки.
6. Произвести выстрел. Определить угол поворота  диска до остановки. Опыт повторить 9
раз, определяя каждый раз i , затем определить  .
7. Определить момент инерции диска с ловушками и пулей по формуле
1
J  m r2  mлl 2  ml 2 ,
2
где m∂ – масса диска, r∂ – радиус диска, mл – масса ловушки, m – масса пули, l – расстояние до
центра вращения от центра ловушки.
v 
8. Определить скорость пули по формуле
9. Данные измерений и вычислений занести в табл.1-3.
Таблица 1.
m, кг
m∂, кг
mл, кг
r∂, м

o
i
 = ..........,
 = ....... рад
ti , с
t = .... с

o
i
 = .......
 = ...... рад
J
2  .
ml
l, м
Таблица 2.
J, кг·м
2
Таблица 3.
ε, рад/с2
V, м/с
Контрольные вопросы
1. Когда момент импульса системы сохраняется?
2. Записать в векторной форме до и после удара момент импульса системы в данной работе,
определить его модуль и направление.
3. Сохраняется ли момент импульса системы в данной работе при вращении ее после
удара? Почему?
4. Вид удара в данной работе.
5. Когда полная механическая энергия системы сохраняется? Может ли в некоторой
системе не сохраняться механическая энергия и оставаться постоянным момент импульса?
6. Получить расчетную формулу скорости пули.
7. Два невесомых стержня длины b соединены под углом 1 = 60 и вращаются без
трения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси О с угловой скоростью .
На конце одного из стержней прикреплен очень маленький массивный шарик. В
некоторый момент угол между стержнями самопроизвольно увеличился до 2 = 120. С
какой угловой скоростью стала вращаться такая система?
1) 3 2) 3 3)  3 4)  3 5) 
8. Два маленьких массивных шарика закреплены на невесомом длинном
стержне на расстоянии r1 друг от друга. Стержень может вращаться без трения в
горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей посередине между
шариками. Стержень раскрутили из состояния покоя до угловой скорости , при
этом была совершена работа А1. Шарики раздвинули симметрично на расстояние r2
= 2r1 и раскрутили до той же угловой скорости. Какая работа при этом была
совершена?
1) А2 =
1
1
А1 2) А2 = 2А1 3) А2 = А1
4
2
4) А2 = 4А1
9. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью,
проекция которой изменяется во времени, как показано на графике. В какой
момент времени угол поворота тела относительно начального положения будет
максимальным?
а) 10 с б) 1 с в) 2 с г) 9 с
10. Диск радиуса R начинает вращаться из состояния покоя в
горизонтальной плоскости вокруг оси Z, проходящей перпендикулярно его
плоскости через его центр. Зависимость проекции углового ускорения от
времени показана на графике. Во сколько раз отличаются величины
тангенциальных ускорений точки на краю диска в моменты времени t1 = 2 с
и t2 = 7 с? а) в 2 раза б) в 4 раза в) оба равны нулю г) трудно определить
точно
11. Диск вращается вокруг своей оси, изменяя проекцию своей
угловой скорости так, как показано на рисунке. На каких участках
графика зависимости z  t  вектор угловой скорости  и вектор
углового ускорения  направлены в одну сторону?
1) 0 - А и А-В 2) 0 -А и В - С 3) В - С и С - D4) всегда направлены в
одну сторону
12. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z. Зависимость углового
ускорения  Z от времени представлена на графике. Соответствующая зависимость
угловой скорости Z от времени представлена графиком ...
а)
б)
в)
г)
Литература
Савельев И.В. Курс общей физики. т.1. М:Наука, 1986.- гл.III, §24, с.27-29;