Лабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника icon

Лабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника



НазваниеЛабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника
студент группы (
Дата конвертации13.04.2013
Размер98.33 Kb.
ТипЛабораторная работа



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ФИЛИАЛ




Лабораторная работа 1-18

Определение скорости полета пули методом баллистического маятника.


Исполнитель: студент группы (Зээ122)

фио

Руководитель: преподаватель

Ласица Александр Михайлович

Лабораторная работа №1-18.

Определение скорости полета пули методом баллистического маятника.


Краткая теория


Баллистическим маятником называется массивное тело, подвешенное на двух длинных параллельных нитях. При попадании пули в такой маятник нити обеспечивают поступательное (без вращения) отклонение маятника от положения равновесия.

Примем за систему два тела – маятник и пулю. Рассмотрим три состояния такой системы (см. рис. ).

1) Маятник массы M неподвижен в положении равновесия. Пуля массы m подлетает к маятнику горизонтально со скоростью .

2) Пуля попала в маятник и в результате абсолютно неупругого взаимодействия застряла в нем. Маятник с застрявшей пулей получил некоторую скорость .

3) Маятник с застрявшей пулей отклонился на максимальный угол α. Его скорость в этот момент равна нулю.




Состояния 1 и 2 можно связать законом сохранения импульса. Строго говоря, рассматриваемая система в момент взаимодействия не является замкнутой, так как на нее действуют внешние силы тяжести и упругости, причем сумма этих сил не равна нулю, что обеспечивает движение маятника по дуге окружности с некоторым нормальным ускорением. Однако, как известно, и для незамкнутой системы сохраняется сумма проекций импульсов тел на ту координатную ось, на которую внешние силы имеют нулевые проекции. В нашем случае такой осью является горизонтальная ось Х, направленная вдоль первоначальной скорости пули. Тогда получим . Учитывая, что у нас vx = v, ux = u, имеем

(1)


Теперь свяжем между собой состояния 2 и 3. Так как на систему в этом случае действуют только консервативные силы тяжести и реакции (упругости) нитей, то полная механическая энергия системы должна сохраняться. Проведем нулевой уровень потенциальной энергии через центр масс системы в ее нижнем положении. Тогда закон сохранения энергии запишется следующим образом

(2)

После сокращений выразим величину u.



(3)

Высоту подъема маятника с застрявшей пулей легко выразить через угол отклонения маятника α (см. рис. ).

(4)


Подставив (3) в (2), получим


(5)


И наконец, подставляя (5) в (1), выражаем скорость полета пули v.


(6)

Таким образом, зная массу маятника M, массу пули m, длину нитей подвеса l, и измеряя опытным путем максимальный угол α отклонения баллистического маятника после попадания пули, можно по формуле (6) рассчитать скорость полета пули.


^ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ


Все проводимые измерения можно разделить на прямые и косвенные. а) При прямых измерениях искомая величина получается непосредственно при помощи измерительного прибора. Так называемая приборная погрешность определяется при этом по классу точности прибора, а если он не указан, то приборная погрешность принимается равной половине цены наименьшего деления шкалы прибора.

=0,2/2=0,1

б) При косвенных измерениях искомая величина y не измеряется, а вычисляется по формуле через другие, непосредственно измеряемые величины x1, x2,…xn, то есть, измеряемая величина является некоторой функцией одного или нескольких аргументов y = y( x1, x2,…xn ).

Косвенные измерения являются воспроизводимыми, если каждый аргумент при повторении измерений должен принимать одно и то же значение.

Косвенные измерения являются невоспроизводимыми, если при повторении измерений аргументы принимают заведомо разные значения.



  1. Последовательность обработки результатов при прямых измерениях

    1. Определить приборную погрешность .

αпр=0,2/2=0,1


    1. Провести измерения n раз некоторой величины , определив значения .

α1=абразец угла1; α2=абразец угла2; α3=абразец угла3; α4=абразец угла4; α5=абразец угла5

1.3. Вычислить среднее арифметическое значение результатов измерений.

< α>=

<α>= средний угол


1.4. Определить величины отклонений результатов измерений от среднего значения

.

∆α1=| абразец угла1- средний угол |= величина отклонений результатов1 (вор1)

∆α2=| абразец угла2- средний угол |=вор2

∆α3=| абразец угла3- средний угол |=вор3

∆α4=| абразец угла4- средний угол |=вор4

∆α5=| абразец угла5- средний угол |=вор5


1.5. Рассчитать среднеквадратичную погрешность

.

∆α1²=вор1 в квадрате

∆α2²= вор2 в квадрате

∆α3²= вор3 в квадрате

∆α4²= вор4 в квадрате

∆α5²= вор5 в квадрате

= среднеквадратичная погрешность (српо)


1.6. Задать величину надежности измерений a и по таблице найти значение коэффициента Стьюдента .




= величина надежности измерений (a)


Таблица значений коэффициента Стьюдента

a/n

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0,7

2,0

1,3

1,3

1,2

1,2

1,1

1,1

1,1

1,1

1,0

0,8

3,08

1,89

1,64

1,53

1,48

1,44

1,42

1,4

1,38

2,28

0,9

6,31

2,92

2,35

2,13

2,02

1,94

1,9

1,86

1,83

1,64

0,95

12,7

4,3

3,18

2,78

2,57

2,45

2,36

2,31

2,26

1,96


=максимально приближённую а но не больше в пятой колонке

1.7. Найти случайную погрешность измерений



= случайную погрешность


1.8. Вычислить абсолютную погрешность измерений

.

= абсолютная погрешность

1.9. Вычислить значение относительной погрешности измерений

.

= относительная погрешност %


1.10. Записать результат обработки данных в виде:






2. Последовательность обработки результатов

при косвенных воспроизводимых измерениях


2.1. Вычислить искомую величину один раз, подставив в расчетную формулу средние значения непосредственно измеряемых величин .

M=Ваша масса маятника (вмм)

m=ваша масса пули (вмп) перевести в килограмы (поделить на тысячу)

=1М






2.2. Вывести формулу для расчета или







2,3. Вычислить абсолютную и относительную погрешности измерений





∆αрад= =ХЗрадиальная





2.5. Произвести округление результатов и записать окончательный ответ






L, M

m, r

M, кг

α

<α>

Vп,м/с

∆Vп,м/с

ε, %



1




































ВЫВОД: В ходе лабораторной работы нашли среднее значение угла отклонения баллистического маятника  в градусах.

Определили абсолютную погрешность величины по правилам обработки результатов прямых измерений.

Рассчитали скорость полета пули.

Нашли погрешности величины Vп по правилам обработки результатов при прямых измерениях.



Похожие:

Лабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника iconЛабораторная работа №26 определение коэффициента вязкости жидкости методом стокса цель работы : определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса
Приборы и принадлежности: стеклянный цилиндр, наполненный глицерином, металлический шарик, секундомер, линейка, штангенциркуль
Лабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника iconЛабораторная работа №5 определение прочности бетона методом отрыва со скалыванием
Цель работы: Практическое знакомство с прибором оникс-ос и определение прочности бетона методом отрыва со скалыванием
Лабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника iconЛабораторная работа №4 Исследование зависимости периода колебания пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины
Цель работы: изучить зависимость периода колебаний пружинного маятника от параметров колебательной системы
Лабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника iconКонтрольная работа №2 Динамика 9 класс
Из баллистического пистолета, расположенного на высоте 0,49 м, вылетает шарик со скоростью 5 м/с, направленной горизонтально. Определите...
Лабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника iconЛабораторная работа №25 определение отношения теплоемкостей для воздуха методом адиабатического расширения
Определение отношения теплоемкостей для воздуха методом адиабатического расширения
Лабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника iconЛабораторная работа 1-16 Определение коэффициента восстановления скорости при соударении шаров
Ударом называется относительно кратковременное взаимодействие двух или более тел (время взаимодействия значительно меньше времени...
Лабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника iconЛабораторная работа №1. 3 3 Лабораторная работа №2 4 Лабораторная работа №3 6 Лабораторная работа №4. 7
Электронное издание значительно дешевле, чем печатное, и изготовление такого издания не связано с расходом трудно возобновимых ресурсов...
Лабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника iconПф-эм-лр34. Определение емкости конденсатора методом электростатического вошльтметра
Цель работы: Ознакомление с методом измерения емкости конденсаторов, определение емкости конденсаторных батарей при различных схемах...
Лабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника icon«Определение размеров малых тел»
Измерение физических величин. Точность и погрешность измерений. Лабораторная работа №1 по теме «Определение цены деления измерительного...
Лабораторная работа 1-18 Определение скорости полета пули методом баллистического маятника iconЛабораторная работа №2 Название: Систематические погрешности. Устранение систематической погрешности методом введения поправки
Цель работы: Изучение систематических погрешностей, устранение систематической погрешности методом введения поправки
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©lib.podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы