Приложение 8. Класс _______ Фамилия___________________ Имя__________________ Откройте в разделе "Механика" окно модели "Упругие и неупругие

Лабораторная работа "Моделирование неупругих соударений"

Вариант 1

Класс _______ Фамилия___________________ Имя__________________

1. Откройте в разделе "Механика" окно модели "Упругие и неупругие соударения".
2. Установите режим неупругих соударений.
3. Нажмите кнопку "Старт", понаблюдайте за происходящим на экране.
4. Прервите движение тележек нажатием кнопки "Стоп". Обратите внимание на то, что на экране компьютера отображаются значения импульсов и кинетической энергии тележек как до, так и после соударений.
5. Для продолжения эксперимента снова нажмите кнопку "Старт".
6. Проведите компьютерные эксперименты.

§ Эксперимент N1.

1. Установите, нажав кнопку "Сброс", следующие параметры эксперимента:
Тележка1 Тележка2
V1 = 2м/с, m1 = 2 кг; V2 = -1м/с, m2 = 3 кг.

2. Рассчитайте импульсы и кинетическую энергию тележек до соударения:
P1 = ____ E1 = ____ P2 = ____ E2 = _____

3. Нажмите кнопку "Старт". Обратите внимание на изменение величин кинетической энергии и импульсов тележек после неупругого соударения.

4. Ответьте на следующие вопросы:

1) Выполняется ли закон сохранения импульса при неупругом соударении? Ответ обоснуйте:

2) до соударения P = P1 + P2 = __________________
после соударения P≈______ =_____ + _____= _______
Таким образом, P: P≈ значит, при неупругом соударении закон сохранения импульса _____________________

3) Выполняется ли закон сохранения механической энергии при неупругом соударении? Ответ обоснуйте:

4) до соударения E = ______ + ______ = ________

5) после соударения E≈______ = _____+ ______= ________
Таким образом, E:. E≈ значит, при неупругом соударении закон сохранения механической энергии __________________

6) Каковы потери механической энергии при столкновении тележек?
E = __________________________________

7) В какую форму перешла часть механической энергии тележек при столкновении? ________________________

§ Эксперимент N2 (экспериментальная задача).

Две тележки массами m1 = 4 кг и m2 = 1 кг движутся навстречу друг другу. Скорость первой тележки V1 = 0,5 м/с. Какова должна быть скорость второй тележки, чтобы после неупругого соударения обе тележки остановились?
Ответ. _____________________________________________________________.

1. Решите задачи.

§ Задача1.
Тележка массой m1 = 1 кг движется со скоростью V1 = 2м/с и сталкивается с неподвижной тележкой массой m2 = 3 кг. Определите скорость U тележек после абсолютно неупругого соударения.

Решение.

1. Составьте уравнение закона сохранения импульса для неупругого соударения:
___________________________________________________________

2. Решите уравнение относительно скорости U:
U = _______________________________________________________

3. Выполните проверку по размерности
[U] = _________________ = ____________________

4. Подставьте числовые значения и получите ответ:
U = __________________ = _______________________

5. Ответ. __________________________

6. Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.

• Задача2.
  Тележка массой m1 = 6 кг движется со скоростью V1 = 2 м/с и сталкивается с неподвижной тележкой. Определите массу второй тележки, если после неупругого соударения тележки движутся со скоростью U = 1.5 м/с.
  Ответ. _________________________

Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.

• Задача3.
  Две тележки массами m1 = 6 кг и m2 = 10 кг движутся навстречу друг другу. Скорости тележек V1 = 1,4 м/с и V2 = 1,8 м/с соответственно. Определите направление и модуль скорости тележек после абсолютно неупругого соударения.
  Ответ. ___________________________

Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.

• Задача4.
  Две тележки массами m1 = 3 кг и m2 = 1 кг движутся со скоростями V1 = 2м/с и V2 = 2 м/с навстречу друг другу. Определите количество теплоты, которое выделится при неупругом соударении тележек.
  Ответ: _____________________________

Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.

• Исследовательская задача

Проведите необходимые компьютерные эксперименты и определите, при каком соотношении масс тележек относительные потери механической энергии при неупругом соударении максимальны. Как должны быть направлены скорости тележек?
Ответ. Максимальные потери величиной ____% будут в случае, если скорости тележек направлены _____________, причём m1/m2 = ___________________.

Количество выполненных заданий:____Количество ошибок:_____Ваша оценка:______