Füüsika praktikum nr. 8 (8)

Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: 16.10.2008
Õpperühm: Kaitstud:
Töö nr. 8 OT:
IMPULSIMOMENDI JÄÄVUSE SEADUS
Töö eesmärk: Töövahendid:
Kuuli kiiruse määramine Ballistiline keerdpendel, kuulid, ballistilise keerdpendli abil. ajamõõtja, mõõtejoonlaud.
JOONIS Teoreetilised alused Katse seisneb õhupüssist lastud kuuli impulsi mõõtmises selleks ettenähtud katsestendiga. Kuul lastakse plastiliiniga täidetud pendli kausikese pihta. Kuna põrke kestvus on palju väiksem pendli võnkeperioodist, siis ei jõua pendel põrke ajal tasakaalust välja minna. Kuuli kiirus avaldatakse valemist :
40 1 = 2 (12 - 22 ) 1 - 22
Kus ­ otsitav kiirus, 0 ­ maksimaalne pöördenurk, ­ koormise mass, ­ pendli kausikese keskpunkti kaugus teljest , 1 , 2 ­ koormise kaugus teljest , 1 , 2 ­ pendli võnkeperiood.
a a0
s
2 Tabelid Mõõdetav või arvutatav suurus Tähis Mõõtarv ja -ühik Absoluutne viga
Koormise mass 1,627 ±0,0005
Kuuli mass 4,94 10-4 ±0,000005
Koormisekaugus teljest 1. asendis 1 0,065 ±0,001
Kaugus peegli ja valguslaigu vahel 0,41 ± 0,005
Valguslaigu algnäit 1. asendis 0 90 ± 0,005 Valguslaigu maksimaalne kõrvalekalle 1. 19 ± 0,005 asendis Maksimaalne pöördenurk 1. asendis 0 0,217
Täisvõngete arv 10 0
N täisvõnke aeg 1. asendis 1 128 ±1
Võnkeperiood 1. asendis 1 12,8 ±1
Tabamise kaugus pöörlemisteljest 0,26 ±0,0002
Koormise kaugus teljest 2. asendis 2 0,152 ±0,001
N täisvõnke aeg 2. asendis 2 145 ± 1
Võnkeperiood 2. asendis 2 14,5 ± 1
Kuuli kiirus 151 / ± 7,38 /
3 Arvutused 4_0 1 arctan = 2 (12 - 22 ) 0 = = 0,217 1 - 22 2
4 1,627 0,217 12,5 = (0,0652 - 0,1522 ) = 150,96 / 4,94 10-4 0,26 12,52 - 14,52
2 () = (1 ) = (2 ) = () = () = 2 () + 2 () = , + ( )2 = 3
0, 0008 2 = 2,0 + (0,95 0,0005)2 = 7,14 10-4 3
0 1 0 a a = = 2 = - =- 2 2 + 2 a2 2 a + s2 1 + 2 1 + 2 s s
2 2 2 2 0 0 a (0 ) = () + () = 2 () + - 2 () = + 2 a + s2 2 2 0,41 0,19 = 2 2 0,005 + - 2 2 7,14 10-4 = 0,01 0,19 + 0,41 0,19 + 0,41 () = 0,0005 () = 0,000005 () = 0,005
Kus ­ mõõdulindi lubatud piirviga , ­ pool skaala jaotise selle osa väärtusest, mida hinnati.
4(12 - 22 )1 4 1,627 (0,0652 - 0,1522 ) 12,5 0,217 (0 ) = 2 2 (0 ) = 0,01 = 6,96 0 (1 - 2 ) 0,26 0,000494 (12,52 - 14,52 ) 4(12 - 22 )1 0 4 (0,0652 - 0,1522 ) 12,5 0,217 (M) = 2 2 (M) = 0,0005 = 0,046 (1 - 2 ) 0,26 0,000494 (12,52 - 14,52 ) 4(12 - 22 )1 0 4 1,627 (0,0652 - 0,1522 ) 12,5 0,217 (m) = - 2 2 (m) = - 0,000005 = -1,53 (1 - 2 ) 2 0,26 0,0004942 (12,52 - 14,52 ) 4(12 - 22 )1 0 4 1,627 (0,0652 - 0,1522 ) 12,5 0,217 (l) = - 2 2 (l) = - 0,000714 = -0,41 (1 - 2 ) 2 0,262 0,000494 (12,52 - 14,52 ) 81 1 0 8 1,627 0,065 12,5 0,217 (1 ) = 2 2 (1 ) = 0,000714 = -0,74 1 (1 - 2 ) 0,26 0,000494 (12,52 - 14,52 ) 82 1 0 8 1,627 0,152 12,5 0,217 ( ) = - 2 ) (2 ) = - 0,000714 = 1,74 2 2 2 (1 - 2 0,26 0,000494 (12,52 - 14,52 ) 2 2 2 2 2 2 () = ( ) + () + () + () + ( ) + ( ) = 0 0 1 1 2 2
= 24,322 + 0,322 + (-10,68)2 + (-2,90)2 + (-1,85)2 + 6,672 = 7,38 m/s
4 Järeldus Töö tulemused koos vigadega:
Kuuli kiirus on 151,0 ± 7,4 / usaldatavusega 0,95.
5