Измеряем скорость снаряда

Заголовок карточки
Измеряем скорость снаряда
Аннотация : Демонстрация способа измерения скорости полета снаряда при помощи баллистического маятника
Физика
  • Механика
  • Законы сохранения импульса и энергии
Образовательный уровень
  • базовый курс
Оборудование
картоная коробка из-под монитора; пачка пластилина; 10 м бельевой веревки; крепление в потолке (можно использовать баскетбольный щит в спортзале); безмен или настольные весы; резак для бумаги, лист ватмана и черный фломастер; скотч.
Описание опыта :

Измеряем скорость полета снаряда с помощью баллистического маятника. Для этого необходим тяжелый ящик (можно увеличить массу ящика, положив внутрь, например, песок). Ящик надо подвесить на четырех параллельных тросах и запустить снаряд (пластилиновый шар) через отверстие в середину ящика. Снаряд застревает в ящике, ящик при этом совершит движение (качнется вперед). Его скорость будет во столько же раз меньше скорости снаряда, во сколько раз масса ящика больше (по закону сохранения импульса). Определить скорость ящика можно, зная высоту, на которую он поднимется при движении (закон сохранения энергии).

Постановка опыта :

В боковой стенке коробки из-под монитора вырезаем большое прямоугольное отверстие, в это отверстие будет влетать снаряд. Проделаем сверху коробки по углам отверстия для крепления четырех двухметровых веревок. Можно проводить опыт и в спортзале (если в кабинете физики нет крюков в потолке). Учитель со снарядом должен находится на расстоянии 3 метров от коробки (чтобы не промахнуться). В качестве снаряда мы использовали тяжелый пластилиновый шар (массой около 0,5 кг) – иначе подъем коробки будет трудно заметить. Надо размахнуться и с силой забросить шар в отверстие коробки. Высоту подъема коробки можно определить с помощью бумажного щита с сантиметровой разметкой (разметку делаем черным маркером), ящик поднимется всего на несколько сантиметров. Зная высоту подъема, рассчитываем скорость коробки после удара. Для определения скорости полета снаряда (задача следующего урока) измеряем массу коробки и массу снаряда при помощи безмена или других весов. В нашем опыте масса коробки была примерно равной 2 кг.

Техника безопасности :

Важно, чтобы сзади ящика никто не стоял (на случай промаха). Все дети должны находиться в стороне, на расстоянии не менее 5 м.

NE2857C1B340E4C5A8D8627D86595D56F