Шар массой отводится вправо, удерживается электромагнитом и при отпускании соударяется с покоящимся шаром . После первого удара отсчитывают углы отклонения и этих шаров по круговой шкале. Скорости шаров и - до удара, и - после удара можно рассчитать, зная высоту, с которой шар начинает движение , и на которую оба шара поднимаются после удара и . Без учета потерь энергии на преодоление сил сопротивления на основании закона сохранения энергии, получаем
(5)
(6)
(7)
Поскольку на установке непосредственно измеряют углы отклонения шаров , , можно найти связь между углами отклонения и скоростями
(8)
(9)
(10)
Подставим в (5), (6) и (10)
, ,
(11)
При малых отклонениях можно заменить синусы углов значениями самих углов
, , (12)
тогда (11) имеет вид
, , (13)
Для проверки закона сохранения импульса рассчитывают коэффициент восстановления импульса
, (14)
где – сумма импульсов тел после соударения
– сумма импульсов тел до удара
Для упругого удара
(15)
Так как второе тело покоится , то
(16)
Следовательно, для упругого удара
(17)
Выражение для коэффициента восстановления импульса для неупругого взаимодействия получается аналогичным путем. Если учесть, что после соударения оба шара отклоняются на один и тот же угол
(18)
Рассеяние механической энергии характеризуется коэффициентом восстановления энергии . Он определяется как отношение суммарной кинетической энергии тел после соударения W к суммарной кинетической энергии тел до удара . Для упругого удара
(19)
Достарыңызбен бөлісу: |