Отчёт по лабораторной работе 1 «ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПУЛИ С ПОМОЩЬЮ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА» Цель работы: 1.1 освоить метод определения скорости пули с помощью баллистического маятника 1.2 Приборы и принадлежности: Баллистический маятник, пуля Рис.1 Баллистический маятник, Где: 1- Длинный жёсткий стержень; 2 – массивный цилиндр, заполненный пластилином; 3 – измерительный механизм; 4 – пружинный пистолет. 2 Основные расчётные формулы: С= 𝑀+𝑚 𝑚 𝑔 √𝑙 - постоянная установки (баллистический маятник) ⟨𝑣⟩ = C(x) – средняя скорость пули 𝛥𝑥сл = 𝑡𝑎,𝑛 S⟨𝑥 ⟩– случайная погрешность 𝛥𝑥𝑖 = |⟨𝑥⟩ − 𝑥𝑖 | – отклонения отдельных измерений от средней величины 𝑠⟨𝑥⟩ = ⟨𝑥 ⟩ = 𝑛 ∆𝑥 2 𝑖=1 𝑖 – среднеквадратичная погрешность 𝑛(𝑛−1) ∑ ∑𝑛 𝑖=1 𝑥𝑖 𝑛 – среднее значение максимального отклонения маятника 2 + 𝛥𝑥 2 – абсолютная погрешность 𝛥𝑥 = √𝛥𝑥пр сл 𝜀= ∆𝑥 <𝑥> - относительная погрешность. 𝑡𝑎,𝑛 – коэффициент Стьюдента g = 10 – ускорение свободного падения M – масса цилиндра L – длина маятника (х) – среднее значение максимального m – масса пули n – количество измерений 𝑥𝑖 – результат i-го измерения Δхпр – приборная погрешность 3 Экспериментальная часть: Таблица 1 Результаты определения скорости первой пули № п/п m1 xi ⟨x⟩ M C1 ⟨υ⟩ кг м м кг 1/с м/с 0,0256 2,210 305,216 7,814 1 0,025 2 3 0,025 0,026 0,255 4 0,025 5 0,027 Таблица 2 Результаты определения скорости второй пули № п/п m2 xi ⟨x⟩ M C2 ⟨υ⟩ кг м м кг 1/с м/с 0,0607 2,210 78,474 4.763 1 2 3 0,06 0,1026 0,06 0,062 4 Таблица 3 Результаты определения скорости третьей пули № п/п m3 xi ⟨x⟩ M C3 ⟨υ⟩ кг м м кг 1/с м/с 0,0463 2,210 143,377 6,638 1 0,051 2 0,055 3 0,044 0,044 Таблица 4 Результаты определения скорости пуль различной массы № п/п m𝑖 1/√mi ⟨xi ⟩ Ci ⟨𝑣𝑖 ⟩ = 𝐶𝑖 ⟨𝑥𝑖 ⟩ кг кг−1/2 м 1/с м/с 1 0,255 6,262 0,0256 305,216 7,814 2 0,1026 3,122 0,0607 78,474 4,763 3 0,055 4,264 0,0463 143,377 6,638 5 Таблица 5 Результаты расчета погрешностей № п/п 𝑥𝑖 ⟨𝑥⟩ Δ𝑥𝑖 Δ𝑥𝑖 2 мм мм мм мм2 1 25 0,6 0,36 2 25 0,6 0,36 3 26 0,4 0,16 4 25 0,6 0,36 5 27 1,4 1,96 25,6 ∑ Δ𝑥𝑖2 S⟨𝑥⟩ мм2 мм 3,2 0,16 𝑡𝑎,𝑛 2,8 Δхсл Δхпр 𝜺 мм мм % мм 0,448 0,5 2,6 25,6 ± 0,67 X=⟨𝑥⟩ ± Δx 6 График 1 – зависимость скорости пули v от величины 1/√m 7 Вывод В процессе выполнения лабораторной работы, я изучил зависимость скорости пули от её массы с помощью баллистического маятника. Для проведения работы из пружинного пистолета, неподвижно закреплённого вблизи маятника, производился выстрел пулей, горизонтально направленной в маятник, представляющий собой прикреплённый к подвесу длинный жесткий стержень с массивным цилиндром, заполненным пластилином. Было взято три пули разных масс, с первой пулей было сделано 5 выстрелов, а с последующих двух по три выстрела для расчёта погрешности горизонтального смещения цилиндра после попадания пули. Согласно закону сохранения импульса сумма импульсов до взаимодействия равна сумме импульсов после взаимодействия, производился расчёт скорости каждой пули. Определённая зависимость скорости пули от её массы отражена на построенном графике, скорость пули обратно пропорциональна её скорости, т.е. с увеличением массы пули, её скорость уменьшалась.
