 |
|
Выводы (Основные результаты работы и их анализ)
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Рыбинский Государственный Авиационный Технический Университет
Кафедра ОиТФ
| Факультет: | К работе допущен: |
| Группа: | (подпись, дата) |
| Работа выполнена: | |
| Студент: | (лаборант, преподаватель) |
| Отчет принят: | |
| Преподаватель: | (подпись, дата) |
Рабочий протокол и отчет по лабораторной работе №
| Определение времени и энергии удара |
| (название работы) |
1. Задача: Изучение перераспределения энергии соударяющихся тел, определение времени удара.
2. Объект и метод исследования: Объектом исследования является шар, ударяющийся о металлическую пластину. Метод исследования – прямые и косвенные измерения.
3. Рабочие формулы и исходные данные:
Данные для расчетов: R=12 Ом, С=4,7×10-6 ф, DR=1 Ом, DС=10×10-6 ф, m1=0,255 кг.
Время удара я рассчитывал по формуле 
, погрешность определения времени удара тогда равна 
. Кинетическую энергию я рассчитал как 
, где 
, соответственно 
будет рассчитываться также, только в формуле вместо 
будет 
, который равен 
. Часть кинетической энергии, которая в результате удара перешла во внутреннюю я рассчитал по формуле 
. Коэффициент восстановления относительной скорости равен 
. Погрешность я рассчитывал как 
4. Измерительные приборы:
| № п.п. | Наименование | Тип прибора | Используемый предел (диапазон) | Погрешность прибора или формула погрешности |
| Электронно-цифровой вольтметр | измерительный | 0-10 В | 0,001 В | |
| Шкала для измерения углов | измерительный | 0-50 ° | 0,5 ° | |
| Линейка | измерительный | 0,2 м | 0,0005 м |
Результаты измерений и вычислений (Таблицы, примеры расчетов, оценки погрешностей)
Таблица 1. Результаты измерения и погрешности
| Материал | № | U, В | DU, В | a° | a` | Da` | m1, кг |
| 5,130 | 0,2534 | 0,2 | 0,255 | ||||
| 5,360 | 0,0234 | 1,2 | 0,255 | ||||
| 5,352 | 0,0314 | 1,8 | 0,255 | ||||
| 5,620 | 0,2366 | 0,8 | 0,255 | ||||
| 5,455 | 0,0716 | 1,2 | 0,255 | ||||
| Ср. | 5,383 | 0,1230 | 39,2 | 1,04 | 0,255 | ||
| 4,657 | 0,172 | 0,4 | 0,255 | ||||
| 4,354 | 0,131 | 0,8 | 0,255 | ||||
| 4,836 | 0,351 | 1,4 | 0,255 | ||||
| 4,143 | 0,342 | 1,6 | 0,255 | ||||
| 4,435 | 0,050 | 0,4 | 0,255 | ||||
| Ср. | 4,485 | 0,209 | 31,4 | 0,92 | 0,255 | ||
| 3,671 | 0,2594 | 1,4 | 0,255 | ||||
| 3,360 | 0,0516 | 0,6 | 0,255 | ||||
| 3,352 | 0,0596 | 0,6 | 0,255 | ||||
| 3,320 | 0,0916 | 0,4 | 0,255 | ||||
| 3,355 | 0,0566 | 0,6 | 0,255 | ||||
| Ср. | 3,4116 | 0,1037 | 23,6 | 0,72 | 0,255 | ||
| 1,964 | 0,0654 | 0,8 | 0,255 | ||||
| 2,132 | 0,1026 | 0,2 | 0,255 | ||||
| 1,899 | 0,1304 | 0,2 | 0,255 | ||||
| 2,211 | 0,1816 | 0,8 | 0,255 | ||||
| 1,941 | 0,0884 | 1,2 | 0,255 | ||||
| Ср. | 2,029 | 0,1140 | 5,8 | 0,64 | 0,255 |
Таблица 2. Результаты расчетов
| Материал | № | t, с | Dt, c | k | Wk, дж | W`k, дж | DW`k, дж | Wвн, дж | DWвн, дж | Dk |
| 8,8×10-5 | 3×10-5 | 0,87 | 0,298 | 0,227 | 0,0026 | 0,0171 | 0,04 | 0,1 | ||
| 6,4×10-5 | 2×10-5 | 0,85 | 0,298 | 0,216 | 0,0136 | 0,082 | 0,02 | 0,1 | ||
| 6,4×10-5 | 2×10-5 | 0,91 | 0,298 | 0,250 | 0,0204 | 0,048 | 0,01 | 0,1 | ||
| 3,7×10-5 | 1,3×10-5 | 0,89 | 0,298 | 0,239 | 0,0094 | 0,059 | 0,001 | 0.1 | ||
| 5,4×10-5 | 1,7×10-5 | 0,85 | 0,298 | 0,216 | 0,0136 | 0,082 | 0,02 | 0,1 | ||
| Ср. | 6,1×10-5 | 2×10-5 | 0,87 | 0,298 | 0,230 | 0,0119 | 0,068 | 0,02 | 0,1 | |
| 1,4×10-4 | 4,7×10-5 | 0,7 | 0,298 | 0,146 | 0,0038 | 0,152 | 0,004 | 0,1 | ||
| 1,8×10-4 | 5,9×10-5 | 0,6 | 0,298 | 0,155 | 0,0052 | 0,143 | 0,005 | 0,09 | ||
| 1,2×10-4 | 4,4×10-5 | 0,7 | 0,298 | 0,137 | 0,0128 | 0,161 | 0,01 | 0,1 | ||
| 2,1×10-4 | 7,9×10-5 | 0,5 | 0,298 | 0,165 | 0,0152 | 0,133 | 0,01 | 0,1 | ||
| 1,7×10-4 | 5,2×10-5 | 0,7 | 0,298 | 0,146 | 0,0038 | 0,152 | 0,004 | 0,1 | ||
| Ср. | 1,6×10-4 | 5,6×10-5 | 0,64 | 0,298 | 0,149 | 0,0081 | 0,149 | 0,0066 | 0,09 | |
| 2,7×10-4 | 9,9×10-5 | 0,6 | 0,298 | 0,096 | 0,0106 | 0,202 | 0,01 | 0,06 | ||
| 3,2×10-4 | 10×10-5 | 0,5 | 0,298 | 0,081 | 0,0044 | 0,217 | 0,004 | 0,04 | ||
| 3,3×10-4 | 1,03×10-4 | 0,5 | 0,298 | 0,081 | 0,0044 | 0,217 | 0,004 | 0,04 | ||
| 3,3×10-4 | 1,07×10-4 | 0,6 | 0,298 | 0,088 | 0,0026 | 0,21 | 0,002 | 0,06 | ||
| 3,27×10-4 | 1,02×10-4 | 0,5 | 0,298 | 0,081 | 0,0044 | 0,217 | 0,004 | 0,04 | ||
| Ср. | 3,2×10-4 | 1,02×10-4 | 0,54 | 0,298 | 0,085 | 0,0052 | 0,213 | 0,0048 | 0,05 | |
| 6,3×10-4 | 2,1×10-4 | 0,2 | 0,298 | 3,9×10-5 | 5,1×10-3 | 0,29 | 0,005 | 0.04 | ||
| 5,8×10-4 | 2×10-4 | 0,1 | 0,298 | 5,6×10-3 | 0,4×10-3 | 0,29 | 0,005 | 0,03 | ||
| 6,5×10-4 | 2,4×10-4 | 0,1 | 0,298 | 5,6×10-3 | 0,4×10-3 | 0,29 | 0,005 | 0,04 | ||
| 5,6×10-4 | 2,1×10-4 | 0,2 | 0,298 | 3,9×10-5 | 5,1×10-3 | 0,29 | 0,005 | 0,03 | ||
| 6,4×10-4 | 2,2×10-4 | 0,2 | 0,298 | 7,6×10-3 | 2,4×10-3 | 0,2904 | 0,005 | 0,04 | ||
| Ср. | 6,1×10-4 | 2,2×10-4 | 0,15 | 0,298 | 5,2×10-3 | 2,7×10-3 | 0,295 | 0,005 | 0,03 |
Пример расчетов для первого случая:
Найдем погрешность 
В, далее найдем
.
Теперь рассчитаем время удара
с.
Погрешность времени равна
с.
Коэффициент восстановления относительной скорости равен
,
Теперь рассчитаем кинетическую энергию, но сначала рассчитаем
м/с,
тогда 
Дж.
Далее найдем кинетическую энергию после столкновения: но сначала найдем
м/с, тогда
Дж.
Следовательно, Дж. Теперь рассчитаем часть кинетической энергии, которая в результате удара перешла во внутреннюю Дж. Аналогичные расчеты проводятся и для других случаев.
Выводы (Основные результаты работы и их анализ)
На лабораторной работе я провел серию опытов, на примере которых я рассмотрел явление перераспределения энергии. Рассчитал кинетическую энергию шара до и после удара (Wk и W`k соответственно) и определил часть кинетической энергии, которая в результате удара перешла во внутреннюю по формуле Wвн=Wk-W`k. Для каждого материала я также рассчитал время удара и коэффициент восстановления относительной скорости тела (шара).