laborky

9
T1[J]
0,0012
p2[kg·m·s-1]
0,133266
T2[J]
0,040259
p1/p[-]
0,170124
T1/T[-]
0,028942
p2/p[-]
0,829876
T2/T[-]
0,971058
m1=311g
m2=240g
µ=1,29
číslo měř.
1.
2.
3.
t11[s]
0,193
0,191
0,193
0,192333
t12[s]
0
 
 
0
t21[s]
0,173
0,171
0,173
0,172333
t22[s]
1,053
1,054
1,055
1,054
p[kg·m·s-1]
0,161698
T[J]
0,042036
p1[kg·m·s-1]
0,020477
T1[J]
0,000674
p2[kg·m·s-1]
0,141221
T2[J]
0,041362
p1/p[-]
0,126638
T1/T[-]
0,016037
p2/p[-]
0,873362
T2/T[-]
0,983963
m1=311g
m2=260g
µ=1,19
číslo měř.
1.
2.
3.
t11[s]
0,19
0,191
0,193
0,191333
t12[s]
0
 
 
0
t21[s]
0,177
0,177
0,179
0,177667
t22[s]
1,273
1,206
1,236
1,238333
p[kg·m·s-1]
0,162544
T[J]
0,042477
p1[kg·m·s-1]
0,014102
T1[J]
0,00032
p2[kg·m·s-1]
0,148442
T2[J]
0,042157
p1/p[-]
0,086758
T1/T[-]
0,007527
p2/p[-]
0,913242
T2/T[-]
0,992473
m1=311g
m2=280g
µ=1,11
číslo měř.
1.
2.
3.
t11[s]
0,19
0,19
0,185
0,188333
t12[s]
0
 
 
 
t21[s]
0,183
0,183
0,178
0,181333
t22[s]
1,448
1,439
1,402
1,429667
p[kg·m·s-1]
0,165133
T[J]
0,043841
p1[kg·m·s-1]
0,008609
T1[J]
0,000119
p2[kg·m·s-1]
0,156524
T2[J]
0,043721
p1/p[-]
0,052133
T1/T[-]
0,002718
p2/p[-]
0,947867
T2/T[-]
0,997282
m1=311g
m2=300g
µ=1,03
číslo měř.
1.
2.
3.
t11[s]
0,184
0,184
0,186
0,184667
t12[s]
0
 
 
0
t21[s]
0,183
0,183
0,183
0,183
t22[s]
1,678
1,568
1,538
1,594667
p[kg·m·s-1]
0,168412
T[J]
0,045599
p1[kg·m·s-1]
0,002489
T1[J]
9,96E-06
p2[kg·m·s-1]
0,165923
T2[J]
0,045589
p1/p
0,014778
T1/T
0,000218
p2/p
0,985222
T2/T
0,999782
m1=311g
m2=330g
µ=0,94
číslo měř.
1.
2.
3.
t11[s]
0,185
0,191
0,188
0,188
t12[s]
0
 
 
0
t21[s]
0,194
0,2
0,197
0,197
t22[s]
0
 
 
0
p[kg·m·s-1]
0,165426
T[J]
0,043996
p1[kg·m·s-1]
-0,00512
T1[J]
4,21E-05
p2[kg·m·s-1]
0,170542
T2[J]
0,043954
p1/p[-]
-0,03093
T1/T[-]
0,000957
p2/p[-]
1,030928
T2/T[-]
0,999043
m1=311g
m2=340g
µ=0,91
číslo měř.
1.
2.
3.
t11[s]
0,187
0,189
0,188
0,188
t12[s]
0
 
 
0
t21[s]
0,199
0,202
0,2
0,200333
t22[s]
0
 
 
0
p[kg·m·s-1]
0,165426
T[J]
0,043996
p1[kg·m·s-1]
-0,00779
T1[J]
9,77E-05
p2[kg·m·s-1]
0,17322
T2[J]
0,043898
p1/p[-]
-0,04712
T1/T[-]
0,00222
p2/p[-]
1,04712
T2/T[-]
0,99778
m1=311g
m2=360g
µ=0,86
číslo měř.
1.
2.
3.
t11[s]
0,186
0,186
0,187
0,186333
t12[s]
0
 
 
0
t21[s]
0,205
0,205
0,206
0,205333
t22[s]
0
 
 
0
p[kg·m·s-1]
0,166905
T[J]
0,044787
p1[kg·m·s-1]
-0,01256
T1[J]
0,000254
p2[kg·m·s-1]
0,179468
T2[J]
0,044533
p1/p[-]
-0,07527
T1/T[-]
0,005665
p2/p[-]
1,075269
T2/T[-]
0,994335
m1=311g
m2=400g
µ=0,77
číslo měř.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
t11[s]
0,186
0,186
0,187
0,187
0,189
0,188
0,187167
t12[s]
2,587
3,641
2,902
1,799
1,981
1,934
2,474
t21[s]
0,214
0,219
0,277
0,22
0,219
0,277
0,237667
t22[s]
0
 
 
 
 
 
 
p[kg·m·s-1]
0,166162
T[J]
0,044389
p1[kg·m·s-1]
-0,02159
T1[J]
0,00075
p2[kg·m·s-1]
0,187754
T2[J]
0,043639
p1/p[-]
-0,12994
T1/T[-]
0,016885
p2/p[-]
1,129944
T2/T[-]
0,983115
6.Grafy
Viz příloha.
7.Závěr
Všechny výsledné grafy vyšli podle předpokladů z návodu.
Při studiu pružných srážek vyšly normované hybnosti pro µ=1 1 a 0. Normované kinetické energie pro stejný poměr hmotností také 1 a 0.
Při měření nepružných srážek normované hybnosti byly také podle předpokladu pro µ=1 pro oba průběhy 0,5 a normované kinetické energie pro µ=1také podle předpokladu 0,25.


ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZEKATEDRA FYZIKYLABORATORNÍ CVIČENÍ Z FYZIKYJménoMartin RákosníkDatum měření7.4.2009Stud. Rok2008/2009Ročník1Datum odevzdání21.4.2009Stud. Skupina28Lab. Skupina3KlasifikaceČíslo úlohy4 a2Název úlohyStudium srážek těles na vzduchové dráze1.Úkol měření/ZadáníCílem této úlohy je studium dokonale pružných a dokonale nepružných srážek těles pohybujících se bez tření na vodorovné vzduchové dráze. Pro různé poměry hmotností těles určete jejich kinetické energie a hybnosti před a po srážce.Teoretický úvod měření/RozborSrážky tělesPod vlivem působících sil se tělesa plynule pohybují ve shodě s pohybovými zákony. Pokud si dvě nebo více těles v pohybu navzájem překáží, dochází k jejich srážce, tedy rychlé změně velikostí a směrů pohybu těchto těles.Pojem srážky je velice obecný. Můžeme hovořit například o srážce automobilů, srážce galaxií,srážce elementárních částic, přičemž je zřejmé, že průběhy a mechanizmy těchto srážek jsou různé a probíhají při nich rozdílné procesy.Srážku pevných a pružných těles také nazýváme rázem těles. Během velice krátkého rázu vznikají v místě dotyku těles ohromné nárazové síly, které právě způsobují prudkou změnu jejich pohybu, mohou způsobit jejich deformaci, případně i roztříštění. Vzhledem ke značným velikostem nárazových sil můžeme obvykle působení ostatních sil během rázu zanedbat.Pokud při srážce těles platí zákon zachování kinetické energie, hovoříme o pružné (dokonalepružné) srážce, pokud neplatí, hovoříme o srážce nepružné. Pokud po srážce nedojde k žádnému odpružení těles a ta zůstanou spojená, hovoříme o dokonale nepružné srážce.Zákony zachováníPokud neznáme přesný mechanizmus srážek těles (jejich vzájemné silové interakce), nemůžeme jednoznačně předpovědět jejich výsledek. Záleží totiž na tvaru těles, jejich pružnosti, drsnosti povrchu a podobně. Vzájemné síly, jimiž na sebe tělesa v průběhu srážky působí, jsou vnitřními silami, silami akce a reakce. Vzhledem k faktu, že v průběhu srážky můžeme působení vnějších sil zanedbat, tvoří srážející se tělesa izolovanou vztažnou soustavu a platí pro ně zákon zachování hybnosti. Aniž bychom tedy znali cokoliv bližšího o mechanizmu srážky, můžeme pro srážku dvou těles psát zákon zachování hybnosti: (1.1)m1v1+m2v2=m1,v1+,m2,v2,tedy celková hybnost dvou těles před srážkou je rovna jejich celkové hybnosti po srážce. Zde mi jsou hmotnosti těles, vi jsou jejich rychlosti před srážkou a vi, jsou jejich rychlosti po srážce (i = 1, 2). Při pružné srážce bude navíc platit i zákon zachování kinetické energie, který má tvar: (1.2)12m1v12+12m2v22=12m1,v2,2+12m2,v2,2tedy celková kinetická energie uvažovaných těles před srážkou se rovná celkové kinetické energii těles po srážce. Zde vi2 = vi · vi je kvadrát velikosti rychlosti těles.Rovnice (1.1) a (1.2) tvoří soustavu čtyř rovnic pro šest neznámých složek rychlosti v1,, v2, po srážce a nepopisují tedy obecnou pružnou srážku jednoznačně. Ani v případě rovinného problému není počet rovnic dostatečný. Pouze v případě lineárního problému (rychlosti před i po srážce leží na jedné přímce - hovoříme o lineární srážce) máme dvě rovnice pro dvě neznámé a pružnou srážku tak můžeme popsat jednoznačně, a to bez ohledu na mechanizmus srážky.3.Postup měřenía) Dokonale pružně srážky1. Zapojte a nastavte experiment podle postupu uvedeného v předchozím odstavci.2. Na jeden z kluzáků připevněte nástavec s gumičkou a na druhý nástavec s planžetou pro zajištění pružné srážky. Na oba kluzáky připevněte stínítko o délce l = 10 cm. Na kluzák, který bude vystřelován startovacím zařízením, umístěte symetricky dvě závaží o hmotnosti 50 g.3. Pomocí digitálních vah změřte hmotnosti kluzáků (m1 a m2).4. Zjistěte, zda se mohou kluzáky po vzduchové dráze volně pohybovat. Nastavte startovací zařízení do prostřední polohy, pomocí magnetu k němu přichyťte urychlovaný kluzák. Druhý kluzák umístěte mezi optické závory a uveďte jej do klidového stavu.5.Stisknutím tlačítka RESET vynulujte časovač a vystřelte kluzák. Rychlosti jednotlivýchkluzáků vypočítáte jako vi=l