fizyka114, Towaroznawstwo SGGW, Rok I, Semestr I, fizyka, sprawozdania (fizyka)

Pobierz cały dokument fizyka114.towaroznawstwo.sggw.rok.i.semestr.i.doc Rozmiar 49 KB

Fragment dokumentu:

Ćwiczenie 114

1. Wstęp

Celem ćwiczenia jest badanie zderzeń sprężystych, zmierzenie zmiany pędu wózka i odpowiadającego tej zmianie całkowitego popędu siły przy pomocy programu „Science Workshop 500”.

Przy zderzeniach sprężystych obowiązuje zasada zachowania pędu, która mówi, że jeżeli na ciało lub układ ciał nie działa żadna siła zewnętrzna (pochodząca od innego ciała), to całkowity pęd układu jest stały (m₁ v₁ + m₂ v₂ = m₁' v₁' + m₂' v₂'). W zderzeniu sprężystym zachowana jest także całkowita energia mechaniczna. Określoną zmianę pędu można osiągnąć na dwa sposoby: działając dużą siłą w krótkim czasie albo działając małą siłą w długim czasie. Wzór na zmianę pędu to ∆p = m • ∆v. Wystarczy, aby zmienił się kierunek lub zwrot, żeby zmienił się jednocześnie pęd. W wykonywanym ćwiczeniu uzyskałam zmianę pędu, ponieważ na wózek podziałała siła, kiedy wózek uderzył w sprężynę. Zmienił się zwrot wektorów. Gdy siła jest stała to popęd siły ∆p = F · t. W naszym przypadku siła jest zmienna, co ilustrują dołączone wykresy. Dlatego popęd siły równy jest całce ∫F dt.

2. Obliczenia:

Po wpisaniu do tabeli trzykrotnie prędkości początkowych i końcowych wózka dla sprężyny I i II zmierzonych przez Science Workshop, które wynoszą odpowiednio:

Sprężyna I (sprężyna miękka)

1. v_min = -0,35739 [m/s] v_max = 0,37731 [m/s]

2. v_min = -0,36540 [m/s] v_max = 0,38163 [m/s]

3. v_min = -0,36082 [m/s] v_max = 0,38074 [m/s]

Sprężyna II (sprężyna twarda)

1. v_min = -0,35396 [m/s] v_max = 0,38188 [m/s]

2. v_min = -0,35510 [m/s] v_max = 0,38621 [m/s]

3. v_min = -0,35167 [m/s] v_max = 0,37731 [m/s]

obliczam ∆v:

Wzór: ∆v = v_max - v_min

v_max -prędkość przed zderzeniem

v_min -prędkość po zderzeniu

Sprężyna I

1. 0,37731 [m/s] - (- 0,35739 [m/s]) = 0,73470 [m/s]

2. 0,38163 [m/s] - (- 0,36540 [m/s]) = 0,74703 [m/s]

3. 0,38074 [m/s] - (- 0,36082 [m/s]) = 0,74156 [m/s]

Sprężyna II

1. 0,38188 [m/s] - (- 0,35396 [m/s]) = 0,73584 [m/s]

2. 0,38621 [m/s] - (- 0,35510 [m/s]) = 0,74131 [m/s]

3. 0,37731 [m/s] - (- 0,35167 [m/s]) = 0,72898 [m/s]

Następnie obliczam zmianę pędu:

Wzór: ∆p = m • ∆v

m wózka = 0,4917 [kg]

Sprężyna I (miękka sprężyna)

1. 0,4917 [kg] · 0,7347 [m/s] = 0,3613 [kg · m/s]

2. 0,4917 [kg] · 0,74703 [m/s] = 0,3673 [kg · m/s]

3. 0,4917 [kg] · 0,74156 [m/s] = 0,3646 [kg · m/s]

Sprężyna II (sztywna sprężyna)

1. 0,4917 [kg] · 0,73584 [m/s] = 0,3618 [kg · m/s]

2. 0,4917 [kg] · 0,74131 [m/s] = 0,3645 [kg · m/s]

Pobierz cały dokument fizyka114.towaroznawstwo.sggw.rok.i.semestr.i.doc rozmiar 49 KB