Лабораторная 8. Проверка закона сохранения импульса

5. Установите на краю лотка шар 2 меньшей массы. Опустите первый шар с того же положения, что и в задании 3. По меткам на белом листе найдите дальности полёта шаров. Опыт повторите не менее пяти раз и найдите средние значения.

$\langle l\rangle : \langle l\rangle = 0.194$ м;
$l' = 0.174;$
$l' = 0.287.$

Опыт $m_1$ $m_2$ $l_1$ $l'_1$ $l'_2$
$1$ $0.045$ $0.007$ $0.0195$ $0.165$ $0.285$
$2$ $0.045$ $0.007$ $0.18$ $0.17$ $0.265$
$3$ $0.045$ $0.007$ $0.185$ $0.175$ $0.255$
$4$ $-$ $-$ $0.2$ $0.18$ $0.32$
$5$ $-$ $-$ $0.21$ $0.18$ $0.31$
Ср. $0.045$ $0.007$ $0.194$ $0.174$ $0.287$

6. Проверьте выполнение закона сохранения проекций импульса на ось.

$0.045 ⋅ 0.194 = 0.043 ⋅ 0.174 + 0.007 ⋅ 0.287;$
$0.00873 = 0.00783 +0.002009;$
$0.009 = 0.009.$

7. Ответьте на контрольные вопросы

1. Как направлен импульс тела?

Импульс тела совпадает со скоростью тела в данный момент времени.

2. При каких условиях выполняется закон сохранения импульса?

Выполняется всегда для замкнутых систем, то есть когда внешние силы не действуют или их действие компенсировано.

3. Почему при рассмотрении соударения шаров закон сохранения импульса можно записать только для проекции импульса на горизонтальную ось?

Шары движутся по параболической траектории, которую можно представить в виде двух движений: равноускоренного по вертикали, где начальная скорость падения равна нулю, и равномерного по горизонтали с постоянной скоростью в данный момент времени.

Выводы: после совершения центрального удара тела начинают движение вдоль одной прямой, которая соединяет центры масс этих тел. Шар, скатываясь с лотка, приобретает горизонтальную скорость и импульс.

8. Суперзадание

Можно ли утверждать, что суммарный импульс не будет изменяться и при их дальнейшем полёте по параболической траектории вплоть до соударения с поверхностью стола? Аргументируйте ответ.

Нет, суммарный импульс будет изменяться, как и сумма их проекций на ось горизонтали. В этом случае закон сохранения импульса не действует, так как основное условие — отсутствие внешних сил, роль которой в данном случае играет сила тяжести.