Экспериментальное 10.1
работаем в группе
измерение сил взаимодействия двух тел
оборудование: две книги, два карандаша
кругового сечения (круглые карандаши), нить,
два динамометра.
проверьте, выполняется ли третий закон
механики для сил трения покоя и сил тре-
ния скольжения.
рис. 10.3
порядок выполнения
1. обвяжите каждую книгу нитью. положите первую книгу на два параллельно расположенных на столе карандаша, вторую книгу положите на первую книгу. зацепите
крючок одного динамометра за нить, которой обвязана нижняя книга, крючок другого динамометра за нить, которой обвязана верхняя книга (рис. 10.3).
2. удерживая один динамометр, потяните другой динамометр в горизонтальной
плоскости так, чтобы показания динамометра достигли максимального значения при
условии отсутствия движения верхней книги по поверхности нижней книги. так как
верхняя книга неподвижна, действие на неё силы етрі со стороны динамо-
метра уравновешивается действием противоположно направленной силы трения по-
коя f., со стороны нижней книги: f1 = -fpt-
так как нижняя книга неподвижна, действие на неё силы fron со сто-
роны второго динамометра уравновешивается действием противоположно направлен-
ной силы трения покоя fоr со стороны верхней книги: for = -fo2. влияние силы
трения со стороны свободно катающихся по столу карандашей пренебрежимо мало.
измеряя силы for и fo2 динамометрами, можно определить силы тре-
ния покоя f2 и for
по результатам измерений сделайте вывод, одинаковы ли по модулю силы тре-
ния покоя for и for.
3. удерживая один динамометр, потяните другой динамометр в горизонтальной
плоскости так, чтобы верхняя книга равномерно двигалась по поверхности нижней
книги. при равномерном движении книги действие на неё силы fron со сто-
роны динамометра уравновешивается действием противоположно направленной силы
трения скольжения fо со стороны нижней книги: for = -fo. измерьте силы -
гости fo1 и fo2 во время движения и сделайте вывод, одинаковы ли по модулю си-
лы трения скольжения f2 и fypt-
м1=100г = 0.1кг
м2=200г = 0.2кг
За + примем направление движения первого шара
2. До столкновения было 2 объекта, их общий импульс равен
m1*v1 + m2*v2 = 0.1*4 - 0.2*5 =0.4 - 1 = -0.6
3. После столкновения стал один объект общей массой (m1+m2), его импульс
(m1+m2)*v = (0.1+0.2)*v=0.3*v
4. Согласно закону сохранения импульса
0.3*v = -0.6, откуда v=-0.2 м/с
то есть слипшиеся шары будут двигаться в том же направлении, что и ВТОРОЙ шар.
5. Теперь "скользкий" шаг
Вычленим второй шар из общей системы и найдём его кинетическую энергию
Е=m2*v^2/2 =(0.2 * (0.2)^2)/2 = 0.1 * 0.04 = 0.004 дж