Задание 1. Определение коэффициента восстановления энергии при упругом ударе

1. Проверить горизонтальность основания установки. При необходимости откорректировать ее с помощью винтов 9.

2. Подвесить упругие шары и произвести центровку.

3. Отвести правый шар в крайнее положение на до соприкосновения с электромагнитом.

4. Разомкнув цепь электромагнита, произвести удар правым шаром по находящемуся в равновесии левому шару, взять отсчет первого отброса обоих шаров α₁ и α₂. Удар из данного положения повторить не менее пяти раз. Результаты измерения занести в табл. 6.1.

5. Используя закон сохранения механической энергии, получим значения скоростей шаров до и после удара:

,

соответственно

, , (6.1)

где J ₁ – скорость первого шара до удара;

U₁, U₂ – скорость шаров после удара;

– высота, с которой падает правый шар;

– высота поднятия шаров после удара.

Рис. 6.2

Для определения высоты поднятия шара воспользуемся рис. 6.2, из которого видно, что , откуда или .

6. Подставив значения h₁ в формулы (6.1), получим соответственно

, (6.2)

, (6.3)

, (6.4)

где – угол бросания первого шара;

< >, – средние значения углов отскока шаров.

7. Рассчитать средний коэффициент восстановления энергии (табл. 6.1), который характеризует рассеяние энергии по формуле

, (6.5)

где – суммарная кинетическая энергия шаров до удара;

– суммарная кинетическая энергия шаров после удара.

Используя формулы для расчета скоростей (6.2, 6.3, 6.4) и формулу расчета кинетической энергии, получим

(6.6)

Опыт провести для случаев: 1) ; 2) .

Оценить результат и сделать вывод.

Таблица 6.1