Დავალებები:იმპულსის და ენერგიის შენარჩუნების კანონების შემოწმება ბურთულების აბსოლუტურად დრეკად და არაელასტიურ შეჯახებაში.
აღჭურვილობა:ბურთების შეჯახების გამოკვლევის მოწყობილობა FPM-08.
მოკლე თეორია:
სწორხაზოვანი მოძრაობა:
ვექტორული სიდიდე, რომელიც რიცხობრივად ტოლია მატერიალური წერტილის მასისა და მისი სიჩქარის ნამრავლის ნამრავლს და აქვს სიჩქარის მიმართულება, ეწოდება იმპულსი (იმპულსი)) მატერიალური წერტილი.
იმპულსის შენარჩუნების კანონი: = კონსტ- დახურული სისტემის იმპულსი დროთა განმავლობაში არ იცვლება.
ენერგიის შენარჩუნების კანონი: სხეულთა სისტემაში, რომელთა შორის მოქმედებს მხოლოდ კონსერვატიული ძალები, მთლიანი მექანიკური ენერგია დროთა განმავლობაში მუდმივი რჩება. E = T + P = კონსტ ,
სადაც ე - მთლიანი მექანიკური ენერგია, თ - კინეტიკური ენერგია, რ - პოტენციური ენერგია.
Კინეტიკური ენერგიამექანიკური სისტემა არის სისტემის მექანიკური მოძრაობის ენერგია. კინეტიკური ენერგია ამისთვის
წინ მოძრაობა: 
, ბრუნვის მოძრაობა 
სადაც ჯ - ინერციის მომენტი, ω - ციკლური სიხშირე).
Პოტენციური ენერგიასხეულთა სისტემები არის სისტემის სხეულებს შორის ურთიერთქმედების ენერგია (ეს დამოკიდებულია სხეულების შედარებით მდებარეობაზე და სხეულებს შორის ურთიერთქმედების ტიპზე) ელასტიურად დეფორმირებული სხეულის პოტენციური ენერგია: 
; ბრუნვის დეფორმაციაში 
სადაც კ არის სიხისტის კოეფიციენტი (ბრუნვის მოდული), X - დეფორმაცია, α - შემობრუნების კუთხე).
აბსოლუტურად ელასტიური ზემოქმედება- ორი ან მეტი სხეულის შეჯახება, რის შედეგადაც არ რჩება დეფორმაცია ურთიერთქმედების სხეულებში და მთელი კინეტიკური ენერგია, რომელსაც სხეულები ფლობდნენ დარტყმამდე, დარტყმის შემდეგ კვლავ გარდაიქმნება კინეტიკურ ენერგიად.
აბსოლუტურად არაელასტიურიზემოქმედება - ორი ან მეტი სხეულის შეჯახება, რის შედეგადაც სხეულები გაერთიანებულია, მთლიანობაში უფრო წინ მიიწევს, კინეტიკური ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება შინაგან ენერგიად.
სამუშაო ფორმულის წარმოშობა:
ამ კონფიგურაციაში, ორი ბურთი მასებით მ 1 და მ 2 შეჩერებულია იმავე სიგრძის თხელ ძაფებზე ლ. ბურთი მასით მ 1 გადახრილი კუთხით α 1 და გაუშვი. ინსტალაციის კუთხეზე α 1 თქვენ თვითონ დააყენეთ, გაზომეთ იგი სასწორზე და დააფიქსირეთ ბურთი ელექტრომაგნიტით, გადახრის კუთხეები α 1 ’ და α 2 ’ ბურთები შეჯახების შემდეგ ასევე იზომება მასშტაბით.
1 . მოდით დავწეროთ იმპულსის და ენერგიის შენარჩუნების კანონები აბსოლუტურად ელასტიური შეჯახებისთვის
შეჯახებამდეპირველი ბურთის სიჩქარე ვ 1, მეორე ბურთის სიჩქარე ვ 2 =0;
პირველი ბურთის იმპულსი გვ 1 = მ 1 ვ 1 , წამის იმპულსი რ 2 = 0 ,
ზემოქმედების შემდეგ- პირველი და მეორე ბურთის სიჩქარე ვ 1 ’ და ვ 2 ’
ბურთების იმპულსი გვ 1
’
=
მ 1
ვ 1
’
და გვ 2
=
მ 2
ვ 2
’
მ
1
ვ 1
=
მ 1
ვ 1
’+
მ 2
ვ 2
’
იმპულსის შენარჩუნების კანონი;
სისტემის ენერგიის შენარჩუნების კანონი ბურთების შეჯახებამდე და შემდეგ
თ, ის იძენს პოტენციურ ენერგიას
რ= მ 1
ღ,
- ეს ენერგია მთლიანად გარდაიქმნება იმავე ბურთის კინეტიკურ ენერგიად 
, აქედან გამომდინარეობს პირველი ბურთის სიჩქარე შეჯახებამდე 
ექსპრესი თძაფის სიგრძის გავლით ლდა ზემოქმედების კუთხე α , ნახ. 2 აჩვენებს ამას
h + L cos α 1 = L
h = L( 1- cosα 1 ) = 2 ლ სინ 2 (α 1 /2),
მაშინ 
თუ კუთხეები α ერთი ! და α 2! ბურთების გადახრის კუთხეები შეჯახების შემდეგ, შემდეგ, ანალოგიურად კამათით, შეგვიძლია დავწეროთ შეჯახების შემდეგ პირველი და მეორე ბურთების სიჩქარე:
ჩვენ ვანაცვლებთ ბოლო სამ ფორმულას იმპულსის შენარჩუნების კანონში
(სამუშაო ფორმულა 1)
ეს განტოლება მოიცავს რაოდენობებს, რომელთა მიღება შესაძლებელია პირდაპირი გაზომვებით. თუ გაზომილი სიდიდეების ჩანაცვლებისას დაკმაყოფილებულია თანასწორობა, მაშინ ასევე დაკმაყოფილებულია იმპულსის შენარჩუნების კანონი განსახილველ სისტემაში, ისევე როგორც ენერგიის შენარჩუნების კანონი, ვინაიდან ეს კანონები გამოიყენებოდა ფორმულის წარმოშობაში.
2 . მოდით ჩამოვწეროთ იმპულსის და ენერგიის შენარჩუნების კანონები სრულყოფილად არაელასტიური შეჯახებისთვის
მ 1
ვ 1
=
(მ 1
+
მ 2
)
ვ 2
იმპულსის შენარჩუნების კანონი; სად ვ 1
- პირველი ბურთის სიჩქარე შეჯახებამდე; ვ 2
- პირველი და მეორე ბურთების საერთო სიჩქარე შეჯახების შემდეგ. 
სისტემის ენერგიის შენარჩუნების კანონი ბურთების შეჯახებამდე და შემდეგ, სადაც ვ -
ენერგიის ნაწილი, რომელიც გარდაიქმნება შინაგან ენერგიად (სითბო).
სისტემის ენერგიის შენარჩუნების კანონი დარტყმის მომენტამდე, როდესაც პირველი ბურთი ამაღლდება სიმაღლეზე თკუთხის შესაბამისი α
1.
(იხ. სურ.3) 
- სისტემის ენერგიის შენარჩუნების კანონი დარტყმის მომენტის შემდეგ, კუთხის შესაბამისი 
.
მოდით გამოვხატოთ სიჩქარე ვდა ვ’ ენერგიის შენარჩუნების კანონებიდან:
, 
, 
ჩვენ ამ ფორმულებს ვცვლით იმპულსის შენარჩუნების კანონში და ვიღებთ:
სამუშაო ფორმულა 2
ამ ფორმულის გამოყენებით, თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ იმპულსის შენარჩუნების კანონი და ენერგიის შენარჩუნების კანონი სრულიად არაელასტიური ზემოქმედებისთვის.
ურთიერთქმედების საშუალო სიძლიერეორ ბურთს შორის ელასტიური ზემოქმედების მომენტშიშეიძლება განისაზღვროს ერთი (პირველი) ბურთის იმპულსის ცვლილებით
ამ ფორმულაში ჩანაცვლება პირველი ბურთის სიჩქარის მნიშვნელობების დარტყმამდე და მის შემდეგ
და 
ჩვენ ვიღებთ:
სამუშაო ფორმულა 3
სადაც ∆ ტ = ტ- ბურთების შეჯახების დრო, რომლის გაზომვა შესაძლებელია მიკროსტოპის გამოყენებით.
ექსპერიმენტის აღწერა
პარამეტრები:
ბურთის შეჯახების შესასწავლად FPM-08 ინსტრუმენტის ზოგადი ხედი ნაჩვენებია ნახ. ოთხი.
ინსტალაციის ბაზაზე არის ელექტრო მიკროსმენი RM-16, რომელიც შექმნილია მოკლე დროის ინტერვალების გასაზომად.
მიკრო წამზომის წინა პანელზე არის "დრო" ჩვენება (დრო დათვლილია მიკროწამებში), ასევე ღილაკები "NETWORK", "RESET", "START".
საძირკველზე ასევე მიმაგრებულია სვეტი სასწორით, რომელზედაც დამონტაჟებულია ზედა და ქვედა სამაგრები. ზედა სამაგრზე დამონტაჟებულია ორი ღერო და სახელური, რომელიც ემსახურება ბურთებს შორის მანძილის რეგულირებას. საკიდრების მეშვეობით იჭრება მავთულები, რომელთა მეშვეობითაც ბურთებს მიკროსმენის ძაბვა მიეწოდება.
ქვედა ფრჩხილზე არის სასწორები კუთხების წასაკითხად, რომლებიც ბურთებს აქვთ ვერტიკალურთან მიმართებაში, ეს სასწორები შეიძლება გადაადგილდეს ფრჩხილის გასწვრივ, ასევე სპეციალურ სადგამზე ფრჩხილზე არის ელექტრომაგნიტი, რომელიც ემსახურება ერთ-ერთი ბურთის დამაგრებას. გარკვეული პოზიცია. ელექტრომაგნიტის გადაადგილება შესაძლებელია მარჯვენა სასწორის გასწვრივ თხილის ამოხსნით, რომელიც მას ამაგრებს სასწორზე. ელექტრომაგნიტის სხეულის ბოლოში არის ხრახნი ელექტრომაგნიტის სიძლიერის რეგულირებისთვის.
სამუშაო ინსტრუქციები
1 დავალება: იმპულსის შენარჩუნების კანონის და ენერგიის შენარჩუნების კანონის შემოწმება სრულყოფილად ელასტიური ზემოქმედებისთვის.
ამ ამოცანის შესასრულებლად აუცილებელია ბურთების მასების და ვერტიკალურთან შედარებით გადახრის კუთხეების გაზომვა. 
2 დავალება:
იმპულსის შენარჩუნების კანონის და ენერგიის შენარჩუნების კანონის შემოწმება სრულიად არაელასტიური ზემოქმედებისთვის
| მ 1 | მ2 | № | α 1 |  |  |  | ზემოქმედებამდე
| ზემოქმედების შემდეგ  |
| 1 | ||||||||
| 2 | ||||||||
| 3 | ||||||||
| 4 | ||||||||
| 5 | ||||||||
| ოთხ |
გაიმეორეთ ნაბიჯები 1-9 პლასტილინის ბურთებისთვის და ჩაანაცვლეთ შედეგები სამუშაო ფორმულაში 2.
3 დავალება: გამოკვლევაელასტიური შეჯახებისას ბურთების ურთიერთქმედების ძალა
ჩვენ გვჭირდება ფუნქციის გრაფიკი ფ ოთხ = ვ(α 1 ). ამ ამოცანისთვის გამოიყენება სამუშაო ფორმულა 3, ფუნქციის გამოსათვლელად ფ ოთხ = ვ(α 1 ), გაზომვები უნდა გაკეთდეს - დარტყმის შემდეგ პირველი ბურთის დარტყმის კუთხე და ტ- ზემოქმედების დრო სხვადასხვა მნიშვნელობებზე α 1 .
დააჭირეთ ღილაკს "RESET" მიკრო წამზომზე;
დააყენეთ მარჯვენა ბურთი კუთხით α 1 = 14º, გააკეთეთ ბურთების შეჯახება, გაზომეთ კუთხოვანი მასშტაბით და წაიკითხეთ მიკროსტუმრომეტრი. გამოთვალეთ ფ cpთითოეული გაზომვისთვის სამუშაო ფორმულის მიხედვით 3;
ჩაწერეთ გაზომვის შედეგი ცხრილში;
მ 1
ლ
№
α 1
Δ ტ
Fcp
1
14º
2
14º
3
14º
4
10º
5
10º
6
10º
7
7º
8
7º
დახაზეთ ფუნქცია ფ ოთხ = ვ(α 1 ),
გამოიტანეთ დასკვნები მიღებული დამოკიდებულების შესახებ:
რამდენად არის დამოკიდებული ძალა ფ cp α 1) ?
როგორ გადის დრო Δ ტშეჯახება საწყისი სიჩქარიდან ( α 1) ?
ტესტის კითხვები:
რას ჰქვია შეჯახება?
აბსოლუტურად ელასტიური და აბსოლუტურად არაელასტიური შეჯახებები.
რა ძალები წარმოიქმნება ორი ბურთის შეხებისას.
რას უწოდებენ სიჩქარისა და ენერგიის აღდგენის კოეფიციენტს. და როგორ იცვლება ისინი აბსოლუტურად ელასტიური და აბსოლუტურად არაელასტიური შეჯახების შემთხვევაში?
რა კონსერვაციის კანონები გამოიყენება ამ სამუშაოს შესრულებისას? ჩამოაყალიბეთ ისინი.
როგორ არის დამოკიდებული საბოლოო იმპულსის სიდიდე შეჯახებული ბურთების მასების თანაფარდობაზე?
როგორ არის დამოკიდებული პირველი ბურთიდან მეორეზე გადატანილი კინეტიკური ენერგიის მნიშვნელობა მასის თანაფარდობაზე?
რისთვის არის გავლენის დრო?
რა არის ინერციის ცენტრი (ან მასის ცენტრი)?
ლიტერატურა:
ტროფიმოვა T.I. ფიზიკის კურსი. მოსკოვი: უმაღლესი სკოლა, 2000 წ
მატვეევი A.N.: მექანიკა და ფარდობითობის თეორია. - მ., უმაღლესი სკოლა, 1986 წ., გვ.219-228.
4. გაბიშევი ჰ.ჰ. მეთოდური სახელმძღვანელო მექანიკაზე - იაკუტსკი., YSU, 1989 წ
სამუშაოს მიზანი: ბურთების შეჯახების მაგალითზე ზემოქმედების ფენომენის გაცნობა, ენერგიის აღდგენის კოეფიციენტის გამოთვლა, იმპულსის შენარჩუნების კანონის შემოწმება.
თეორიული ინფორმაცია
მოდით გადავუხვიოთ ბურთი A მასით კუთხით
სად და წაკითხვები გაზომვის სკალაზე. ამ შემთხვევაში ბურთი სიმაღლეზე აიწევს (იხ. სურ. 1). როგორც ნახატიდან ჩანს, აწევის სიმაღლე შეიძლება გამოისახოს საკიდის სიგრძით და გადახრის კუთხით:
მას შემდეგ, რაც ბურთი გათავისუფლდება საწყისი სიჩქარის გარეშე, ის აჩქარდება და მისი ტრაექტორიის ბოლოში შეიძენს ჰორიზონტალურ სიჩქარეს, რომელიც შეიძლება მოიძებნოს ენერგიის შენარჩუნების კანონიდან:
თავისი ტრაექტორიის ქვედა წერტილში ბურთი A ეჯახება ბურთულ B-ს და ძალიან მოკლე დარტყმის შემდეგ ისინი ერთმანეთისგან შორდებიან ჰორიზონტალური სიჩქარით საპირისპირო მიმართულებით და (იხ. სურ. 2). ვინაიდან დარტყმის დროს ძაფების დაძაბულობის ძალები და ბურთებზე მოქმედი სიმძიმის ძალები მიმართულია ვერტიკალურად, უნდა დაკმაყოფილდეს სისტემის იმპულსის ჰორიზონტალური პროექციის შენარჩუნების კანონი:
უმეტეს შემთხვევაში, სხეულების რეალური ზემოქმედება არ არის ელასტიური ამ სხეულების შიგნით გაფანტული ძალების წარმოქმნის გამო (შიდა ხახუნი), ამიტომ მთლიანი სისტემის კინეტიკური ენერგია მცირდება ზემოქმედებისას. კინეტიკური ენერგიის აღდგენის კოეფიციენტი არის მნიშვნელობა ტოლი:
სიჩქარის აღდგენის ფაქტორი ყოველთვის ერთზე ნაკლებია:. ერთიანობასთან თანასწორობა ნიშნავს ენერგიის სრულ კონსერვაციას, რაც შეიძლება იყოს მხოლოდ იდეალურ შემთხვევაში, სისტემაში გაფანტული ძალების არარსებობის შემთხვევაში.
შეჯახების შემდეგ (იხ. სურ. 3) წყდება შინაგანი ხახუნის გაფანტული ძალების მოქმედება და თუ უგულებელვყოფთ ენერგიის დანაკარგს მოძრაობისას ჰაერის წინააღმდეგობის გამო, შეგვიძლია გამოვიყენოთ ენერგიის დაზოგვის კანონი თითოეული ბურთისთვის ცალ-ცალკე. ბურთი A გადაიხრება კუთხით და აიწევს სიმაღლეზე, ხოლო ბურთი B გადაიხრება კუთხით და აიწევს სიმაღლეზე
(1) და (2) განტოლებების მსგავსი განტოლებების გამოყენებით, ჩვენ გამოვხატავთ ბურთის სიჩქარეს დარტყმის შემდეგ:
(2) და (5) (4) ჩანაცვლებით, ჩვენ ვიღებთ გამოხატულებას ენერგიის აღდგენის კოეფიციენტის გამოსათვლელად:
(2) და (5) (3) ჩანაცვლებით, მივიღებთ იმპულსის შენარჩუნების კანონს სახით:
აღჭურვილობა: თარო ორი წონით (ბურთებით) ჩამოკიდებული ბიფილარ საკიდზე.
დავალება: სხეულის სიჩქარის აღდგენის კოეფიციენტის დადგენა ბურთულების არაელასტიური ზემოქმედებისას.
სამუშაო შეკვეთა
ჩაწერეთ საწყისი პოზიციები 0 და 0, რომლებიც შეესაბამება ბიფილარული სუსპენზიების ძაფების გადაკვეთის წერტილებს მასშტაბის გაყოფის ხაზთან, როდესაც ბურთები სტაციონარულია. აქ და შემდეგში, აღნიშვნა "" აღნიშნავს A ბურთულას უფრო მცირე მასით m1, ხოლო "" აღნიშნავს ბურთს B მცირე მასით m2.
გადაიტანეთ ბურთი A 1 კუთხით 10º-დან 15º-მდე და გაათავისუფლეთ იგი საწყისი სიჩქარის გარეშე. დაითვალეთ ორივე ბურთის პირველი გადაგდება 2 და 2 (რადგან პრაქტიკულად შეუძლებელია ერთდროულად ორი დათვლა, ისინი ასე აკეთებენ: ჯერ ითვლის ერთ ბურთს, შემდეგ მეორე დარტყმას აკეთებენ ბურთის იგივე პოზიციიდან და დათვალეთ მეორე ბურთი). ამ პოზიციიდან დარტყმა კეთდება მინიმუმ 10-ჯერ, რათა მივიღოთ ძაფის გადაყრის მინიმუმ ხუთი მნიშვნელობა თითოეული ბურთისთვის (2 და 2) დარტყმის შემდეგ. იპოვე საშუალო<2>და<2>.
ექსპერიმენტი გააკეთეთ ორი სხვა მნიშვნელობისთვის 1. (20-დან 25-მდე, 30-დან 35-მდე). შეავსეთ ცხრილი 1.
შეამოწმეთ იმპულსის შენარჩუნების კანონი (7). ამისათვის გამოთვალეთ სიჩქარეები და გამოიყენეთ ფორმულები (2) და (5), ამის გათვალისწინებით
და განტოლების მარჯვენა მხარე (7)
ჩაწერეთ გაზომვების და გამოთვლების შედეგები ცხრილში. 1 და 2. გამოთვალეთ ენერგიის აღდგენის კოეფიციენტი (6) ფორმულით.
ცხრილი 1
ტესტის კითხვები
დაიხურება თუ არა სფეროების სისტემა?
ჩამოაყალიბეთ სისტემის იმპულსის შენარჩუნების კანონი.
შენარჩუნებულია თუ არა ბურთების სისტემის იმპულსი დარტყმის შემდეგ? რატომ?
ზემოქმედების ტიპი ამ ნამუშევარში. გაანალიზეთ მიღებული ენერგიის აღდგენის ფაქტორი.
როდის არის შენარჩუნებული სისტემის მთლიანი მექანიკური ენერგია? არის თუ არა ბურთების სისტემის კინეტიკური ენერგია თანაბარი დარტყმის წინ და შემდეგ?
შეიძლება თუ არა რომელიმე სისტემაში მექანიკური ენერგიის შენარჩუნება და კუთხის იმპულსი მუდმივი დარჩეს?
მიიღეთ ბურთის სიჩქარის გამოთვლილი ფორმულები დარტყმის შემდეგ.
გამოყენებული წყაროების სია
საველიევი ი.ვ. ზოგადი ფიზიკის კურსი. T.1. მექანიკა. მოლეკულური ფიზიკა. - სანკტ-პეტერბურგი: Lan, 2007. - 432 გვ. - ch. II, §23, გვ.75-77, ch. III, §27-30, გვ.89-106
ლაბორატორია #1_5
ელასტიური ბურთების შეჯახება
გაეცანით სალექციო ჩანაწერებს და სახელმძღვანელოს (საველიევი, ტ. 1, § 27, 28). გაუშვით პროგრამა "მექანიკა. მოლ.ფიზიკა. აირჩიეთ მექანიკა და ელასტიური ბურთის შეჯახება. დააჭირეთ ღილაკს გვერდის გამოსახულებით შიდა ფანჯრის ზედა ნაწილში. წაიკითხეთ მოკლე თეორიული ინფორმაცია. ჩაწერეთ რა გჭირდებათ თქვენს შენიშვნებში. (თუ დაგავიწყდათ როგორ იმუშაოთ კომპიუტერულ სიმულაციის სისტემასთან, ხელახლა წაიკითხეთ შესავალი)
სამუშაოს მიზანი :
ფიზიკური მოდელების არჩევანი შეჯახებისას ორი ბურთის ურთიერთქმედების ანალიზისთვის.
ელასტიური ბურთულების შეჯახებისას შემონახული გამოკვლევა.
გაეცანით სახელმძღვანელოს ტექსტს და კომპიუტერულ პროგრამას (ღილაკი „ფიზიკა“). გადახედეთ შემდეგ მასალას:
დარტყმა (შეჯახება, შეჯახება) - ორი სხეულის ურთიერთქმედების მოდელი, რომლის ხანგრძლივობა ნულის ტოლია (მყისიერი მოვლენა). იგი გამოიყენება რეალური ურთიერთქმედებების აღსაწერად, რომელთა ხანგრძლივობის უგულებელყოფა შესაძლებელია მოცემული პრობლემის პირობებში.
ABSOLUTELY ELASTIC IMPACT - ორი სხეულის შეჯახება, რის შემდეგაც შეჯახების სხეულების ფორმა და ზომები მთლიანად აღდგება იმ მდგომარეობაში, რომელიც წინ უძღოდა შეჯახებას. ორი ასეთი სხეულის სისტემის მთლიანი იმპულსი და კინეტიკური ენერგია შენარჩუნებულია (ისინი შეჯახების შემდეგ იგივეა, რაც შეჯახებამდე):
დაე, მეორე ბურთი დაისვენოს დარტყმის წინ. შემდეგ, იმპულსის განმარტებისა და აბსოლუტურად ელასტიური ზემოქმედების განმარტების გამოყენებით, ჩვენ გარდაქმნით იმპულსის შენარჩუნების კანონს მისი პროექციის გზით OX ღერძზე, რომლის გასწვრივაც სხეული მოძრაობს და OY ღერძი, OX-ზე პერპენდიკულარული, შემდეგში. განტოლება:
დამიზნების მანძილი d არის მანძილი პირველი ბურთის მოძრაობის ხაზსა და მის პარალელურ ხაზს შორის, რომელიც გადის მეორე ბურთის ცენტრში. ჩვენ გარდაქმნით კონსერვაციის კანონებს კინეტიკური ენერგიისა და იმპულსისთვის და ვიღებთ:
დავალება: გამოიტანეთ ფორმულები 1, 2 და 3
გაზომვების მეთოდი და რიგი
ყურადღებით შეისწავლეთ ნახატი, იპოვეთ ყველა რეგულატორი და სხვა ძირითადი ელემენტები და დახაზეთ ისინი მონახაზში.
შეხედეთ სურათს ეკრანზე. დამიზნების მანძილის d 2R დაყენებით (მინიმალური მანძილი, რომელზედაც შეჯახება არ შეინიშნება), განსაზღვრეთ ბურთების რადიუსი.
დამიზნების მანძილის 0-ზე დაყენებით
მიიღეთ ნებართვა თქვენი ინსტრუქტორისგან გაზომვების ჩასატარებლად.
გაზომვები:
დააყენეთ რეგულატორების კურსორების გადაადგილებით, ბურთების მასები და პირველი ბურთის საწყისი სიჩქარე (პირველი მნიშვნელობა), ცხრილში მითითებული. 1 თქვენი გუნდისთვის. სამიზნე მანძილი d კომპლექტი ნულის ტოლია. მონიტორის ეკრანზე ღილაკზე „START“ დაწკაპუნებით მიჰყევით ბურთების მოძრაობას. საჭირო რაოდენობების გაზომვის შედეგები ჩაწერეთ მე-2 ცხრილში, რომლის ნიმუში მოცემულია ქვემოთ.
შეცვალეთ სამიზნე მანძილის მნიშვნელობა d (0.2d/R, სადაც R არის ბურთის რადიუსი) და გაიმეორეთ გაზომვები.
როდესაც d/R-ის შესაძლო მნიშვნელობები ამოიწურება, გაზარდეთ პირველი ბურთის საწყისი სიჩქარე და გაიმეორეთ გაზომვები, დაწყებული ნულოვანი დარტყმის მანძილიდან d. ჩაწერეთ შედეგები ახალ ცხრილში 3, ცხრილის მსგავსი. 2.
ცხრილი 1. ბურთის მასები და საწყისი სიჩქარეები(არ გადახაზოთ) .
| ნომერი ბრიგადები | მ 1 | მ2 | V0 (ქალბატონი) | V0 (ქალბატონი) | ნომერი ბრიგადები | მ 1 | მ2 | V0 (ქალბატონი) | V0 (ქალბატონი) |
|
| 1 | 1 | 5 | 4 | 7 | 5 | 1 | 4 | 6 | 10 |
|
| 2 | 2 | 5 | 4 | 7 | 6 | 2 | 4 | 6 | 10 |
|
| 3 | 3 | 5 | 4 | 7 | 7 | 3 | 4 | 6 | 10 |
|
| 4 | 4 | 5 | 4 | 7 | 8 | 4 | 4 | 6 | 10 |
ცხრილები 2 და 3. გაზომვების და გამოთვლების შედეგები (გაზომვების და რიგების რაოდენობა = 10)
| მ 1 \u003d ___ (კგ), მ 2 \u003d ___ (კგ), V 0 \u003d ___ (მ/წმ), (V 0) 2 \u003d _____ (მ/წმ) 2 |
|||||||||||
| № | დ/რ | V 1 | V 2 | 1 სეტყვა | 2 სეტყვა | V 1 Cos 1 | V 1 Sin 1 | V 2 Cos 2 | V 2 Sin 2 | (მ/წმ) 2 | (მ/წმ) 2 |
| 1 | 0 | ||||||||||
| 2 | 0.2 | ||||||||||
| ... | |||||||||||
შედეგების დამუშავება და ანგარიშის მომზადება:
გამოთვალეთ საჭირო მნიშვნელობები და შეავსეთ ცხრილები 2 და 3.
დამოკიდებულების გრაფიკები (სამ ფიგურაში)
თითოეული გრაფიკისთვის განსაზღვრეთ ბურთების m 2 /m 1 მასების თანაფარდობა. გამოთვალეთ ამ თანაფარდობის საშუალო და საშუალოს აბსოლუტური ცდომილება.
გაზომილი და სამიზნე მასის თანაფარდობის მნიშვნელობების ანალიზი და შედარება.
კითხვები და ამოცანები თვითკონტროლისთვის
რა არის ზემოქმედება (შეჯახება)?
ორი სხეულის რა ურთიერთქმედებისთვის შეიძლება გამოვიყენოთ შეჯახების მოდელი?
რომელ შეჯახებას ეწოდება სრულყოფილად დრეკადი?
რომელ შეჯახებაში დაკმაყოფილებულია იმპულსის შენარჩუნების კანონი?
მიეცით იმპულსის შენარჩუნების კანონის სიტყვიერი ფორმულირება.
რა პირობებშია დაცული სხეულთა სისტემის მთლიანი იმპულსის პროექცია გარკვეულ ღერძზე?
რომელი შეჯახებისას კმაყოფილდება კინეტიკური ენერგიის შენარჩუნების კანონი?
მიეცით კინეტიკური ენერგიის შენარჩუნების კანონის სიტყვიერი ფორმულირება.
განსაზღვრეთ კინეტიკური ენერგია.
განსაზღვრეთ პოტენციური ენერგია.
რა არის მთლიანი მექანიკური ენერგია.
რა არის სხეულთა დახურული სისტემა?
რა არის იზოლირებული სხეულის სისტემა?
რა სახის შეჯახება ათავისუფლებს სითბოს ენერგიას?
რა შეჯახებისას აღდგება სხეულების ფორმა?
რომელი შეჯახებისას სხეულების ფორმა არ აღდგება?
რა არის დამიზნების მანძილი (პარამეტრი) ბურთების შეჯახებისას?
1.ლიტერატურა
საველიევი ი.ვ. ზოგადი ფიზიკის კურსი. T.1. მ.: „ნაუკა“, 1982 წ.
საველიევი ი.ვ. ზოგადი ფიზიკის კურსი. T.2. მ.: „ნაუკა“, 1978 წ.
საველიევი ი.ვ. ზოგადი ფიზიკის კურსი. T.3. მ.: „ნაუკა“, 1979 წ.
2.ზოგიერთი სასარგებლო ინფორმაცია
ფიზიკური მუდმივები
| სახელი | სიმბოლო | მნიშვნელობა | განზომილება |
| გრავიტაციული მუდმივი | ან გ | 6.67 10 -11 | N m 2 კგ -2 |
| თავისუფალი ვარდნის აჩქარება დედამიწის ზედაპირზე | g0 | 9.8 | მ წ -2 |
| სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში | გ | 3 10 8 | მ წმ -1 |
| ავოგადროს მუდმივი | ნ ა | 6.02 10 26 | კმოლი -1 |
| უნივერსალური გაზის მუდმივი | რ | 8.31 10 3 | J kmol -1 K -1 |
| ბოლცმანის მუდმივი | კ | 1.38 10 -23 | J K -1 |
| ელემენტარული მუხტი | ე | 1.6 10 -19 | კლ |
| ელექტრონის მასა | მე | 9.11 10 -31 | კგ |
| ფარადეის მუდმივი | ფ | 9.65 10 4 | Cl mol -1 |
| ელექტრული მუდმივი | დაახლოებით | 8.85 10 -12 | F m -1 |
| მაგნიტური მუდმივი | შესახებ | 4 10 -7 | H m -1 |
| პლანკის მუდმივი | თ | 6.62 10 -34 | ჯ ს |
გამოწერები და მულტიპლიკატორები
ათწილადების და ქვემრავლების ფორმირებისთვის
| კონსოლი | სიმბოლო | ფაქტორი | კონსოლი | სიმბოლო | ფაქტორი |
|
| ხმის დაფა | დიახ | 10 1 | გადაწყვეტილება | დ | 10 -1 |
|
| ჰექტო | გ | 10 2 | ცენტი | თან | 10 -2 |
|
| კილო | რომ | 10 3 | მილი | მ | 10 -3 |
|
| მეგა | მ | 10 6 | მიკრო | მკ | 10 -6 |
|
| გიგა | გ | 10 9 | ნანო | ნ | 10 -9 |
|
| ტერა | თ | 10 12 | პიკო | პ | 10 -12 |
მიზანი:ბურთების ზემოქმედების შესწავლა, დარტყმისას სიჩქარის აღდგენის კოეფიციენტის განსაზღვრა.
ინსტრუმენტები და აქსესუარები:ექსპერიმენტული დაყენება, ბურთების ნაკრები.
მოკლე თეორია
დარტყმა არის სხეულების მოკლევადიანი ურთიერთქმედება, რომლის დროსაც სხეულების სიჩქარის მნიშვნელოვანი ცვლილება ხდება მოკლე დროში (). ხშირ შემთხვევაში, შეიძლება განიხილებოდეს სხეულების სისტემა, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ზემოქმედებაზე დახურულირადგან ურთიერთქმედების ძალები ( დარტყმის ძალა) აღემატება სხეულზე მოქმედ ყველა გარე ძალას.
სწორი ხაზი, რომელიც გადის სხეულების შეხების წერტილში და ნორმალურია მათი შეხების ზედაპირზე დარტყმის ხაზი. თუ ზემოქმედების ხაზი გადის შეჯახებული სხეულების მასის ცენტრებში, მაშინ დარტყმა ეწოდება ცენტრალური.
არსებობს ზემოქმედების ორი შემზღუდველი შემთხვევა: აბსოლუტურად არაელასტიური და აბსოლუტურად ელასტიური.
აბსოლუტურად არაელასტიური ზემოქმედება- ეს არის სხეულების შეჯახება, რის შემდეგაც ურთიერთმოქმედი სხეულები მთლიანად მოძრაობენ ან ჩერდებიან. ასეთი ზემოქმედებით, შეჯახებული სხეულების მექანიკური ენერგია ნაწილობრივ ან მთლიანად გარდაიქმნება შიდა ენერგიად. სხეულები განიცდიან დეფორმაციას, რომელიც არაელასტიურია და თბება. სრულყოფილად არაელასტიური ზემოქმედების დროს დაკმაყოფილებულია იმპულსის შენარჩუნების კანონი.
აბსოლუტურად ელასტიური ზემოქმედება- შეჯახება, რომლის დროსაც შეჯახებული სხეულების მექანიკური ენერგია არ გარდაიქმნება სხვა ტიპის ენერგიად. ასეთი ზემოქმედების პროცესში სხეულებიც დეფორმირდება, მაგრამ დეფორმაციები ელასტიურია. შეჯახების შემდეგ სხეულები სხვადასხვა სიჩქარით მოძრაობენ. აბსოლუტურად ელასტიური ზემოქმედებით, იმპულსის და მექანიკური ენერგიის შენარჩუნების კანონები დაკმაყოფილებულია.
აბსოლუტურად ელასტიური ზემოქმედება - იდეალიზაცია. როდესაც რეალური სხეულები ერთმანეთს ეჯახებიან, მექანიკური ენერგია მხოლოდ ნაწილობრივ აღდგება ურთიერთქმედების ბოლოს, ნარჩენი დეფორმაციების წარმოქმნისა და გათბობით გამოწვეული დანაკარგების გამო.
ზემოქმედების ელასტიურობის ხარისხი ხასიათდება მნიშვნელობით 
დაურეკა სიჩქარის აღდგენის ფაქტორი.
ცენტრში დარტყმაზე 
განისაზღვრება გამონათქვამით
, (1)
სადაც 
სხეულების ფარდობითი სიჩქარე ზემოქმედებამდე, 
სხეულების ფარდობითი სიჩქარე შეჯახების შემდეგ.
სიჩქარის აღდგენის კოეფიციენტი დამოკიდებულია შეჯახებული სხეულების მასალის ელასტიურ თვისებებზე. იდეალურად ელასტიური ზემოქმედებისთვის 
= 1, აბსოლუტურად არაელასტიურისთვის 
= 0, რეალური ბიტებისთვის 
0 <
< 1
(например, при соударении тел из дерева
0.5, ფოლადი 
0,55, სპილოს ძვალი 
0,9).
ამ ლაბორატორიაში ჩვენ ვსწავლობთ ორი ლითონის ბურთის ცენტრალურ ზემოქმედებას და განვსაზღვრავთ სიჩქარის აღდგენის ფაქტორს.
ბურთების შეჯახების შესასწავლი ინსტალაცია სქემატურად ნაჩვენებია სურათზე 1. იგი შედგება ფუძისგან. 1 რეგულირებადი ფეხებით, რომელზედაც ფიქსირდება თარო 2 ორი ფრჩხილით. ზედა ფრჩხილზე 3 არსებობს ბიფილარული საკიდი ძაფების დამაგრების მექანიზმი 4 ბურთებისთვის 5 . საზომი სასწორები ფიქსირდება ქვედა სამაგრზე 6 , დაამთავრა ხარისხი . მარჯვენა მასშტაბზე არის ელექტრომაგნიტი 7 , რომელიც შეიძლება გადაადგილდეს სასწორის გასწვრივ და დაფიქსირდეს გარკვეულ მდგომარეობაში.
გავაჩეროთ ერთი და იგივე მასის ორი ბურთი 
ჩამოკიდეთ ერთი და იგივე სიგრძის ძაფებზე, ეხებიან ერთმანეთს (სურ. 2). მარჯვენა ბურთის გადაგდებისას (ბურთი 1
) წონასწორული პოზიციიდან კუთხემდე 
ის შეიძენს პოტენციურ ენერგიას 
(
ბურთის მასის ცენტრის სიმაღლე, 
გრავიტაციის აჩქარება). თუ ბურთი გათავისუფლდება, მაშინ როდესაც ბურთი წონასწორულ მდგომარეობაში დაბრუნდება, მისი პოტენციური ენერგია მთლიანად გადაიქცევა კინეტიკურ ენერგიად.
მექანიკური ენერგიის შენარჩუნების კანონის მიხედვით
,
(2)
სადაც 
ბურთის სიჩქარე 1
როდესაც იგი აღწევს წონასწორობის მდგომარეობას (ბურთთან შეჯახებამდე 2
).
ფორმულიდან (2) გამომდინარეობს
. (3)
სიმაღლე 
შეიძლება გამოიხატოს მეშვეობით 
(გადახრის კუთხე) და 
(მანძილი შეჩერების წერტილიდან ბურთის მასის ცენტრამდე). სურათი 2 გვიჩვენებს, რომ 
, ე.ი. 
. იმიტომ რომ 
, მაშინ
. (4)
ფორმულის (4) ჩანაცვლებით (3) მივიღებთ 
. თუ კუთხე 
პატარა, მაშინ 
და აქედან გამომდინარე
=
.
(5)
მსგავსი ფორმულების მიღება შესაძლებელია 
და 
─ ბურთების სიჩქარე შეჯახების შემდეგ:
,
, (6)
სადაც 
და 
გამოსახულებით (1) მნიშვნელობების ჩანაცვლება 
,
,
(ფორმულები (5),(6)) და იმის გათვალისწინებით, რომ ბურთი 2
შეჯახებამდე ისვენებდა, ე.ი. 
= 0, მივიღებთ
.
(7)
ამრიგად, სიჩქარის აღდგენის ფაქტორის დასადგენად აუცილებელია მოცემული კუთხით 
საზომი 
და 
გადახრის კუთხეები ძაფების ვერტიკალიდან - ბურთულების შეჩერება დარტყმის შემდეგ.
მიზანი:
ბურთების იმპულსის მნიშვნელობის ექსპერიმენტული და თეორიული განსაზღვრა შეჯახებამდე და მის შემდეგ, კინეტიკური ენერგიის აღდგენის კოეფიციენტი, ორი ბურთის შეჯახების საშუალო ძალა. იმპულსის შენარჩუნების კანონის შემოწმება. ელასტიური შეჯახებისთვის მექანიკური ენერგიის შენარჩუნების კანონის შემოწმება.
აღჭურვილობა:ინსტალაცია "ბურთების შეჯახება" FM 17, რომელიც შედგება: საყრდენი 1, საკიდი 2, რომლის ზედა ნაწილში დამონტაჟებულია ზედა სამაგრი 3, განკუთვნილია ბურთების დასაკიდებლად; კორპუსი, რომელიც შექმნილია 4 კუთხური გადაადგილების მასშტაბის დასამაგრებლად; ელექტრომაგნიტი 5, რომელიც შექმნილია ერთ-ერთი ბურთის საწყისი პოზიციის დასაფიქსირებლად 6; კორექტირების კვანძები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ბურთების პირდაპირ ცენტრალურ ზემოქმედებას; ძაფები 7 ლითონის ბურთების დასაკიდებლად; მავთულები ტერმინალებთან ბურთების ელექტრული კონტაქტის უზრუნველსაყოფად 8. ბურთის დასაწყებად და ზემოქმედების დროის დასათვლელად გამოიყენება მართვის ბლოკი 9. ლითონის ბურთულები 6 დამზადებულია ალუმინის, სპილენძისა და ფოლადისგან. ბურთულების მასა: სპილენძი 110,00±0,03 გ; ფოლადი 117,90±0,03 გ; ალუმინი 40,70±0,03 გ.
მოკლე თეორია.
როდესაც ბურთები ერთმანეთს ეჯახებიან, ურთიერთქმედების ძალები საკმაოდ მკვეთრად იცვლება მასის ცენტრებს შორის მანძილით, მთელი ურთიერთქმედების პროცესი ხდება ძალიან მცირე სივრცეში და ძალიან მოკლე დროში. ამ ურთიერთქმედებას ზემოქმედება ეწოდება.
არსებობს ორი სახის ზემოქმედება: თუ სხეულები აბსოლუტურად ელასტიურია, მაშინ დარტყმას აბსოლუტურად ელასტიური ეწოდება. თუ სხეულები აბსოლუტურად არაელასტიურია, მაშინ ზემოქმედება აბსოლუტურად არაელასტიურია. ამ ლაბორატორიაში განვიხილავთ მხოლოდ ცენტრალურ დარტყმას, ანუ ზემოქმედებას, რომელიც ხდება ბურთების ცენტრების დამაკავშირებელი ხაზის გასწვრივ.
განვიხილოთ აბსოლუტურად არაელასტიური ზემოქმედება. ეს დარტყმა შეიძლება შეინიშნოს ორ ტყვიის ან ცვილის ბურთულებზე, რომლებიც ჩამოკიდებულია იმავე სიგრძის ძაფზე. შეჯახების პროცესი შემდეგნაირად მიმდინარეობს. როგორც კი ბურთები A და B შეხებიან, დაიწყება მათი დეფორმაცია, რის შედეგადაც წარმოიქმნება წინააღმდეგობის ძალები (ბლანტი ხახუნი), რომლებიც ანელებენ A-ს და აჩქარებენ ბურთულ B-ს. ვინაიდან ეს ძალები პროპორციულია დეფორმაციის ცვლილების სიჩქარისა. (ანუ ბურთების გადაადგილების ფარდობითი სიჩქარე), შემდეგ ფარდობითი სიჩქარის კლებისას ისინი მცირდება და ქრება, როგორც კი ბურთების სიჩქარე გათანაბრდება. ამ მომენტიდან, ბურთები, "გაერთიანდა", ერთად მოძრაობს.
განვიხილოთ არაელასტიური ბურთულების ზემოქმედების პრობლემა რაოდენობრივად. ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ მათზე მესამე ორგანოები არ მოქმედებს. შემდეგ ბურთები ქმნიან დახურულ სისტემას, რომელშიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ენერგიის და იმპულსის შენარჩუნების კანონები. თუმცა მათზე მოქმედი ძალები არ არიან კონსერვატიული. ამრიგად, ენერგიის შენარჩუნების კანონი მოქმედებს სისტემაზე:
სადაც A არის არაელასტიური (კონსერვატიული) ძალების მუშაობა;
E და E' არის ორი ბურთის ჯამური ენერგია დარტყმის წინ და შემდეგ, შესაბამისად, რომელიც შედგება ორივე ბურთის კინეტიკური ენერგიისა და ერთმანეთთან ურთიერთქმედების პოტენციური ენერგიისგან:
შენ, 
(2)
ვინაიდან ბურთები არ ურთიერთქმედებენ ზემოქმედებამდე და მის შემდეგ, მიმართება (1) იღებს ფორმას:
სად არის ბურთების მასები; - მათი სიჩქარე შეჯახებამდე; v′ არის ბურთის სიჩქარე დარტყმის შემდეგ. ვინაიდან ა<0, то равенство (3) показывает, что кинетическая энергия системы уменьшилась. Деформация и нагрев шаров произошли за счет убыли кинетической энергии.
ბურთების საბოლოო სიჩქარის დასადგენად უნდა გამოვიყენოთ იმპულსის შენარჩუნების კანონი
ვინაიდან დარტყმა ცენტრალურია, მაშინ ყველა სიჩქარის ვექტორი დევს ერთ სწორ ხაზზე. ამ სწორი ხაზის X ღერძად ავიღეთ და განტოლების (5) დაპროექტებით ამ ღერძზე, მივიღებთ სკალარული განტოლებას:
(6)
ეს გვიჩვენებს, რომ თუ დარტყმამდე ბურთები მოძრაობდნენ ერთი მიმართულებით, მაშინ დარტყმის შემდეგ ისინი იმავე მიმართულებით მოძრაობენ. თუ დარტყმამდე ბურთები ერთმანეთისკენ მოძრაობდნენ, მაშინ დარტყმის შემდეგ ისინი გადაადგილდებიან იმ მიმართულებით, სადაც ბურთი მოძრაობდა, რომელსაც უფრო დიდი იმპულსი აქვს.
მოდით დავაყენოთ v' (6)-დან ტოლობაში (4):
(7)
ამრიგად, ბურთების დეფორმაციის დროს შინაგანი არაკონსერვატიული ძალების მუშაობა ბურთულების ფარდობითი სიჩქარის კვადრატის პროპორციულია.
აბსოლუტურად ელასტიური ზემოქმედებამიმდინარეობს ორ ეტაპად. პირველი ეტაპი - ბურთების შეხების დაწყებიდან სიჩქარის გასწორებამდე - მიმდინარეობს ისევე, როგორც სრულიად არაელასტიური ზემოქმედების დროს, იმ განსხვავებით, რომ ურთიერთქმედების ძალები (როგორც ელასტიური ძალები) დამოკიდებულია მხოლოდ სიდიდეზე. დეფორმაციის და არ არის დამოკიდებული მისი ცვლილების სიჩქარეზე. სანამ ბურთების სიჩქარე არ იქნება თანაბარი, დეფორმაცია გაიზრდება და ურთიერთქმედების ძალები შეანელებს ერთ ბურთს და აჩქარებს მეორეს. იმ მომენტში, როდესაც ბურთების სიჩქარე ტოლია, ურთიერთქმედების ძალები იქნება ყველაზე დიდი, ამ მომენტიდან იწყება დრეკადობის მეორე ეტაპი: დეფორმირებული სხეულები მოქმედებენ ერთმანეთზე იმავე მიმართულებით, რომელშიც ისინი მოქმედებდნენ გათანაბრებამდე. სიჩქარეების. მაშასადამე, სხეული, რომელიც ანელებდა, განაგრძობს შენელებას, ხოლო ის, რომელიც აჩქარებდა, აჩქარებს მანამ, სანამ დეფორმაცია არ გაქრება. როდესაც სხეულების ფორმა აღდგება, მთელი პოტენციური ენერგია კვლავ გადადის ბურთულების კინეტიკურ ენერგიაში, ე.ი. იდეალურად ელასტიური ზემოქმედების დროს სხეულები არ ცვლიან შინაგან ენერგიას.
ჩვენ ვივარაუდებთ, რომ ორი შეჯახებული ბურთი ქმნის დახურულ სისტემას, რომელშიც ძალები კონსერვატიულია. ასეთ შემთხვევებში, ამ ძალების მუშაობა იწვევს ურთიერთმოქმედი სხეულების პოტენციური ენერგიის ზრდას. ენერგიის შენარჩუნების კანონი დაიწერება შემდეგნაირად:
სადაც არის ბურთების კინეტიკური ენერგია t დროის თვითნებურ მომენტში (დარტყმის პროცესში), ხოლო U არის სისტემის პოტენციური ენერგია იმავე მომენტში. − იგივე სიდიდეების მნიშვნელობა სხვა დროს t′. თუ t დროის მომენტი შეესაბამება შეჯახების დასაწყისს, მაშინ 
; თუ t შეესაბამება შეჯახების დასასრულს, მაშინ 
მოდით დავწეროთ ენერგიისა და იმპულსის შენარჩუნების კანონები დროის ამ ორი მომენტისთვის:
(8)
მოდით ამოხსნათ (9) და (10) განტოლებათა სისტემა 1 v′ და 2 v′ მიმართ. ამისათვის ჩვენ ხელახლა ვწერთ მას შემდეგი ფორმით:
გაყავით პირველი განტოლება მეორეზე:
(11)
სისტემის ამოხსნით (11) და მეორე განტოლებიდან (10), მივიღებთ:
, 
(12)
აქ სიჩქარეებს აქვთ დადებითი ნიშანი, თუ ისინი ემთხვევა ღერძის დადებით მიმართულებას, ხოლო წინააღმდეგ შემთხვევაში - უარყოფითი.
ინსტალაცია "ბურთების შეჯახება" FM 17: მოწყობილობა და მუშაობის პრინციპი:
1 "Ball Collision" ინსტალაცია ნაჩვენებია ნახატზე და შედგება: საყრდენი 1, სადგამი 2, რომლის ზედა ნაწილში დამონტაჟებულია ზედა სამაგრი 3, რომელიც განკუთვნილია ბურთების დასაკიდებლად; კორპუსი განკუთვნილია 4 კუთხური გადაადგილების მასშტაბის დასამონტაჟებლად; ელექტრომაგნიტი 5, შექმნილია ერთ-ერთი ბურთის საწყისი პოზიციის დასაფიქსირებლად 6; კორექტირების კვანძები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ბურთების პირდაპირ ცენტრალურ ზემოქმედებას; ძაფები 7 ლითონის ბურთების დასაკიდებლად; მავთულები ტერმინალებთან ბურთების ელექტრული კონტაქტის უზრუნველსაყოფად 8. ბურთის დასაწყებად და ზემოქმედების დროის დასათვლელად გამოიყენება მართვის ბლოკი 9. ლითონის ბურთულები 6 დამზადებულია ალუმინის, სპილენძისა და ფოლადისგან.
პრაქტიკული ნაწილი
მოწყობილობის მომზადება სამუშაოდ
მუშაობის დაწყებამდე აუცილებელია შეამოწმოთ არის თუ არა ბურთების ზემოქმედება ცენტრალური, ამისათვის თქვენ უნდა გადააგდოთ პირველი ბურთი (მცირე მასის) გარკვეული კუთხით და დააჭიროთ ღილაკს. დაწყება. შეჯახების შემდეგ ბურთების ტრაექტორიების სიბრტყეები უნდა ემთხვეოდეს შეჯახებამდე პირველი ბურთის მოძრაობის სიბრტყეს. ბურთის მასის ცენტრი დარტყმის მომენტში უნდა იყოს იმავე ჰორიზონტალურ ხაზზე. თუ ეს არ არის დაცული, მაშინ შემდეგი ნაბიჯები უნდა შესრულდეს:
1. გამოიყენეთ ხრახნები 2 მე-3 სვეტის ვერტიკალური პოზიციის მისაღწევად (ნახ. 1).
2. ერთ-ერთი ბურთის საკიდი ძაფის სიგრძის შეცვლით აუცილებელია, რომ ბურთულების მასის ცენტრები იყოს იმავე ჰორიზონტალურ ხაზზე. ბურთების შეხებისას ძაფები ვერტიკალური უნდა იყოს. ეს მიიღწევა ხრახნების 7 გადაადგილებით (იხ. ნახ. 1).
3. აუცილებელია იმის უზრუნველყოფა, რომ შეჯახების შემდეგ ბურთების ტრაექტორიების სიბრტყეები ემთხვევა შეჯახებამდე პირველი ბურთის ტრაექტორიის სიბრტყეს. ეს მიიღწევა ხრახნები 8 და 10.
4. გახსენით თხილი 20, დააყენეთ კუთხის სასწორები 15,16 ისე, რომ კუთხის ინდიკატორები იმ მომენტში, როდესაც ბურთები დასვენების პოზიციას დაიკავებენ, სასწორზე ნული გამოჩნდეს. გამკაცრეთ თხილი 20.
სავარჯიშო 1.ბურთების შეჯახების დროის განსაზღვრა.
1. ჩადეთ ალუმინის ბურთულები დაკიდების სამაგრებში.
2. ჩართეთ ინსტალაცია
3. პირველი ბურთი აიღეთ კუთხეში და დააფიქსირეთ ელექტრომაგნიტით.
4. დააჭირეთ დაწყება ღილაკს. ეს გამოიწვევს ბურთების დარტყმას.
5. გამოიყენეთ ტაიმერი ბურთების შეჯახების დროის დასადგენად.
6. შედეგები ჩაწერეთ ცხრილში.
7. გააკეთეთ 10 გაზომვა, შეიტანეთ შედეგები ცხრილში
9. გააკეთეთ დასკვნა ზემოქმედების დროის დამოკიდებულების შესახებ შეჯახების სხეულების მასალების მექანიკურ თვისებებზე.
დავალება 2.დაადგინეთ სიჩქარისა და ენერგიის აღდგენის კოეფიციენტები ბურთულების დრეკად ზემოქმედების შემთხვევაში.
1. ჩადეთ ალუმინის, ფოლადის ან სპილენძის ბურთულები ფრჩხილებში (მასწავლებლის მითითებით). ბურთების მასალა:
2. წაიღეთ პირველი ბურთი ელექტრომაგნიტთან და ჩაწერეთ სროლის კუთხე
3. დააჭირეთ დაწყებას. ეს გამოიწვევს ბურთების დარტყმას.
4. სასწორის გამოყენებით ვიზუალურად განსაზღვრეთ ბურთების მობრუნების კუთხეები
5. შედეგები ჩაწერეთ ცხრილში.
| No p/p | ვ | ||||||||
| ……… | |||||||||
| საშუალო |
6. გააკეთეთ 10 გაზომვა და შეიტანეთ შედეგები ცხრილში.
7. მიღებული შედეგების საფუძველზე გამოთვალეთ დარჩენილი მნიშვნელობები ფორმულების გამოყენებით.
ბურთების სიჩქარე დარტყმის წინ და მის შემდეგ შეიძლება გამოითვალოს შემდეგნაირად:
სადაც ლ- მანძილი შეჩერების წერტილიდან ბურთების სიმძიმის ცენტრამდე;
სროლის კუთხე, გრადუსი;
მარჯვენა ბურთის მობრუნების კუთხე, გრადუსი;
მარცხენა ბურთის მობრუნების კუთხე, გრადუსი.
სიჩქარის აღდგენის ფაქტორი შეიძლება განისაზღვროს ფორმულით:
ენერგიის აღდგენის ფაქტორი შეიძლება განისაზღვროს ფორმულით:
ენერგიის დაკარგვა ნაწილობრივ ელასტიური შეჯახებისას შეიძლება გამოითვალოს ფორმულით:
8. გამოთვალეთ ყველა რაოდენობის საშუალო მნიშვნელობები.
9. გამოთვალეთ შეცდომები ფორმულების გამოყენებით:
=
=
=
=
=
=
10. ჩაწერეთ შედეგები სტანდარტულ ფორმაში არსებული შეცდომის გათვალისწინებით.
დავალება 3.იმპულსის შენარჩუნების კანონის შემოწმება არაელასტიური ცენტრალური ზემოქმედებისთვის. კინეტიკური ენერგიის აღდგენის კოეფიციენტის განსაზღვრა.
არაელასტიური ზემოქმედების შესასწავლად იღებენ ორ ფოლადის ბურთულას, მაგრამ ერთ-ერთ მათგანზე, იმ ადგილას, სადაც ხდება დარტყმა, დამაგრებულია პლასტილინის ნაჭერი. პირველ რიგში განიხილება ბურთი, რომელიც გადახრილია ელექტრომაგნიტისკენ.
ცხრილი #1
| გამოცდილების ნომერი | |||||||||||
1. აიღეთ მასწავლებლისგან პირველი ბურთის გადახრის კუთხის საწყისი მნიშვნელობა და ჩაწერეთ No1 ცხრილში.
2. დააყენეთ ელექტრომაგნიტი ისე, რომ პირველი ბურთის გადახრის კუთხე შეესაბამებოდეს მითითებულ მნიშვნელობას
3. გადაუხვიეთ პირველი ბურთი მითითებულ კუთხეზე, დააჭირეთ ღილაკს<ПУСК>და დაითვალეთ მეორე ბურთის გადახრის კუთხე. გაიმეორეთ ექსპერიმენტი 5-ჯერ. ჩაწერეთ გადახრის კუთხის მიღებული მნიშვნელობები No1 ცხრილში.
4. ინსტალაციაზე მითითებულია ბურთულების მასა.
5. ფორმულის გამოყენებით იპოვეთ პირველი ბურთის იმპულსი შეჯახებამდე და დაწერეთ შედეგი ცხრილში. No1.
6. ფორმულის გამოყენებით იპოვეთ ბურთების სისტემის იმპულსის 5 მნიშვნელობა შეჯახების შემდეგ და დაწერეთ შედეგი ცხრილში. No1.
7. ფორმულით 
8. ფორმულით 
იპოვეთ ბურთების სისტემის იმპულსის საშუალო მნიშვნელობის დისპერსია შეჯახების შემდეგ. იპოვეთ სისტემის საშუალო იმპულსის სტანდარტული გადახრა შეჯახების შემდეგ. შეიყვანეთ მიღებული მნიშვნელობა No1 ცხრილში.
9. ფორმულით 
იპოვეთ პირველი ბურთის კინეტიკური ენერგიის საწყისი მნიშვნელობა შეჯახებამდე და შეიყვანეთ იგი ცხრილში No1.
10. ფორმულის გამოყენებით იპოვეთ ბურთის სისტემის კინეტიკური ენერგიის ხუთი მნიშვნელობა შეჯახების შემდეგ და შეიყვანეთ ისინი ცხრილში. No1.
11. ფორმულის მიხედვით 
5 იპოვნეთ სისტემის კინეტიკური ენერგიის საშუალო მნიშვნელობა შეჯახების შემდეგ.
12. ფორმულით 
13. ფორმულის გამოყენებით იპოვეთ კინეტიკური ენერგიის აღდგენის კოეფიციენტი.კინეტიკური ენერგიის აღდგენის კოეფიციენტის მიღებული მნიშვნელობის საფუძველზე გამოიტანეთ დასკვნა შეჯახებისას სისტემის ენერგიის შენარჩუნების შესახებ.
14. დაწერეთ პასუხი სისტემის იმპულსზე შეჯახების შემდეგ როგორც
15. იპოვეთ სისტემის იმპულსის პროექციის შეფარდება არაელასტიური ზემოქმედების შემდეგ სისტემის იმპულსის პროექციის საწყის სიდიდესთან ზემოქმედებამდე. შეჯახებამდე და შეჯახების შემდეგ იმპულსების პროექციის თანაფარდობის მიღებული მნიშვნელობიდან გამომდინარე გააკეთეთ დასკვნა შეჯახების დროს სისტემის იმპულსის შენარჩუნების შესახებ.
დავალება 4.იმპულსის და მექანიკური ენერგიის შენარჩუნების კანონის შემოწმება დრეკად ცენტრალური ზემოქმედების ქვეშ. ბურთების ურთიერთქმედების ძალის განსაზღვრა შეჯახებისას.
ელასტიური ზემოქმედების შესასწავლად იღებენ ფოლადის ორ ბურთულას. პირველ რიგში განიხილება ბურთი, რომელიც გადახრილია ელექტრომაგნიტისკენ.
ცხრილი ნომერი 2.
| გამოცდილების ნომერი | |||||||||||||
1. მიიღეთ მასწავლებლისგან პირველი ბურთის გადახრის კუთხის საწყისი მნიშვნელობა და ჩაწერეთ ცხრილში. #2
2. დააყენეთ ელექტრომაგნიტი ისე, რომ პირველი ბურთის გადახრის კუთხე შეესაბამებოდეს მითითებულ მნიშვნელობას.
3. უარყავით პირველი ბურთი მითითებულ კუთხით, დააჭირეთ ღილაკს<ПУСК>და დათვალეთ პირველი და მეორე ბურთის გადახრის კუთხეები და ბურთების შეჯახების დრო. გაიმეორეთ ექსპერიმენტი 5-ჯერ. ჩაწერეთ გადახრის კუთხეების მიღებული მნიშვნელობები და ზემოქმედების დრო ცხრილში. No2.
4. ინსტალაციაზე მითითებულია ბურთულების მასები.
5. ფორმულის გამოყენებით იპოვეთ პირველი ბურთის იმპულსი შეჯახებამდე და შედეგი ჩაწერეთ ცხრილში No2.
6. ფორმულის გამოყენებით იპოვეთ ბურთების სისტემის იმპულსის 3 მნიშვნელობა შეჯახების შემდეგ და დაწერეთ შედეგი ცხრილში. No2.
7. ფორმულით 
იპოვნეთ სისტემის საშუალო იმპულსი შეჯახების შემდეგ.
8. ფორმულა 
იპოვეთ ბურთების სისტემის იმპულსის საშუალო მნიშვნელობის დისპერსია შეჯახების შემდეგ. იპოვეთ სისტემის საშუალო იმპულსის სტანდარტული გადახრა შეჯახების შემდეგ. შეიყვანეთ მიღებული მნიშვნელობა No2 ცხრილში.
9. ფორმულით იპოვეთ პირველი ბურთის კინეტიკური ენერგიის საწყისი მნიშვნელობა შეჯახებამდე და შეიტანეთ შედეგი ცხრილში. No2.
10. ფორმულის გამოყენებით იპოვეთ ბურთის სისტემის კინეტიკური ენერგიის ხუთი მნიშვნელობა შეჯახების შემდეგ და ჩაწერეთ შედეგები ცხრილში. No2.
11. ფორმულის მიხედვით 
იპოვეთ სისტემის კინეტიკური ენერგიის საშუალო მნიშვნელობა შეჯახების შემდეგ
12. ფორმულით 
იპოვეთ ბურთების სისტემის კინეტიკური ენერგიის საშუალო მნიშვნელობის დისპერსია შეჯახების შემდეგ. იპოვეთ საშუალოს სტანდარტული გადახრა 
სისტემის კინეტიკური ენერგია შეჯახების შემდეგ. შეიყვანეთ მიღებული მნიშვნელობა ცხრილში. No2.
13. ფორმულის გამოყენებით იპოვეთ კინეტიკური ენერგიის აღდგენის ფაქტორი.
14. ფორმულით 
იპოვეთ ურთიერთქმედების ძალის საშუალო მნიშვნელობა და შეიტანეთ შედეგი No2 ცხრილში.
15. შეჯახების შემდეგ სისტემის იმპულსზე პასუხი დაწერეთ სახით: .
16. ჩამოწერეთ შეჯახების შემდეგ სისტემის კინეტიკური ენერგიის ინტერვალი, როგორც: 
.
17. იპოვეთ სისტემის იმპულსის პროექციის შეფარდება დრეკადობის დარტყმის შემდეგ იმპულსის პროექციის საწყის სიდიდესთან დარტყმამდე. შეჯახებამდე და შეჯახების შემდეგ იმპულსების პროექციის თანაფარდობის მიღებული მნიშვნელობიდან გამომდინარე გააკეთეთ დასკვნა შეჯახების დროს სისტემის იმპულსის შენარჩუნების შესახებ.
18. იპოვეთ სისტემის კინეტიკური ენერგიის შეფარდება დრეკად ზემოქმედების შემდეგ სისტემის კინეტიკური ენერგიის სიდიდეს ზემოქმედებამდე. შეჯახებამდე და შეჯახების შემდეგ კინეტიკური ენერგიების თანაფარდობის მიღებული სიდიდეზე დაყრდნობით გააკეთეთ დასკვნა შეჯახებისას სისტემის მექანიკური ენერგიის კონსერვაციის შესახებ.
19. შეადარეთ ურთიერთქმედების ძალის სიდიდის მიღებული მნიშვნელობა უფრო დიდი მასის ბურთის მიზიდულობის ძალასთან. გააკეთეთ დასკვნა დარტყმის დროს მოქმედი ორმხრივი მოგერიების ძალების ინტენსივობის შესახებ.
ტესტის კითხვები:
1. აღწერეთ ზემოქმედების სახეები, მიუთითეთ რა კანონებია დაცული ზემოქმედების დროს?
2. მექანიკური სისტემა. იმპულსის ცვლილების კანონი, იმპულსის შენარჩუნების კანონი. დახურული მექანიკური სისტემის კონცეფცია. როდის შეიძლება გამოვიყენოთ იმპულსის შენარჩუნების კანონი ღია მექანიკურ სისტემაზე?
3. დაადგინეთ ერთი და იმავე მასის სხეულების სიჩქარე ზემოქმედების შემდეგ შემდეგ შემთხვევებში:
1) პირველი სხეული მოძრაობს, მეორე კი მოსვენებულ მდგომარეობაშია.
2) ორივე სხეული ერთი მიმართულებით მოძრაობს.
3) ორივე სხეული საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობს.
4. დაადგინეთ წრის ირგვლივ თანაბრად მბრუნავი m მასის წერტილის იმპულსის ცვლილების სიდიდე. ერთი და ნახევარი პერიოდის მეოთხედში.
5. ჩამოაყალიბეთ მექანიკური ენერგიის შენარჩუნების კანონი, რა შემთხვევებში იგი არ სრულდება.
6. ჩამოწერეთ სიჩქარისა და ენერგიის აღდგენის კოეფიციენტების განსაზღვრის ფორმულები, განმარტეთ ფიზიკური მნიშვნელობა.
7. რა განსაზღვრავს ენერგიის დანაკარგის რაოდენობას ნაწილობრივ ელასტიური ზემოქმედების დროს?
8. სხეულის იმპულსი და ძალის იმპულსი, მექანიკური ენერგიის სახეები. ძალის მექანიკური მუშაობა.
