Fal Jacek 07.11.2005

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 8.

Wyznaczanie prędkości lotu pocisku na podstawie badania ruchu wahadła balistycznego.

1. Zagadnienia teoretyczne.

Drgania harmoniczne odbywają się jedynie pod wpływem siły sprężystości (zwracającej). Charakterystyczną cechą siły zwracającej jest to, że siła ta jest skierowana w stronę położenia równowagi i ma wartość proporcjonalną do wychylenia x z położenia równowagi.

k- współczynnik proporcjonalności

Zgodnie z II zasadą dynamiki drgania te opisuje równanie:

Przykładem oscylatora harmonicznego jest wahadło fizyczne, czyli bryła sztywna mogąca obracać się wokół osi nie przechodzącej przez środek masy. W wyniku wychylenia wahadła z położenia równowagi o kąt ф powstaje moment obrotowy, który stara się zawrócić wahadło do położenia równowagi.

Wahadło matematyczne jest szczególnym przypadkiem wahadła fizycznego. Wahadło matematyczne to punktowe ciało o masie m₀ zawieszone na cienkiej nieważkiej, nierozciągliwej nieważkiej nici.

2. Przebieg ćwiczenia.

1. Maksymalnie zsuwamy ciężarki;

2. Zerujemy wahadło (ustawiamy je w położeniu α = 0);

3. Strzelamy z urządzenia strzelającego;

4. Mierzymy maksymalne wychylenie wahadła, α_max;

5. Włączamy zerujemy licznik czasu;

6. Odchylamy wahadło o kąt α_max i zwalniamy licznik czasu W i puszczamy wahadło;

7. Mierzymy czas dla 10 wahnięć i obliczamy okres drgań T₁, (gdy licznik pokaże liczbę 9 wahnięć wówczas naciskamy wyłącznik W3);

8. Obliczamy średnią wartość T₁;

9. Zmieniamy położenie R ciężarków i powtarzamy czynności według punktów b - h;

10. Ważymy pocisk na wadze analitycznej;

11. Pomiary przeprowadzamy dala różnych wartości R.

3. Obliczenia.

;
;
;

;
;
;

Wnioski.

Po przeanalizowaniu wyników możemy dojść do wniosku że im większe wychylenie wahadła tym większa musi być prędkość pocisku. Rozbieżność pomiędzy obliczeniami może wynikać z niedoskonałości przyrządów pomiarowych i możliwości popełnienia błędu przez wykonujących doświadczenie.