Какую форму имеет каждый элемент рефлекторного стекла фары почему выбрана именно такая форма

Типы фар

Рефлектор (отражатель) — это зеркальная вогнутая поверхность, служащая для формирования светового пучка нужной формы. Источником света являются автомобильные лампы (подробнее о типах ламп. ). На современных авто рефлектор имеет ступенчатую структуру, похожую на граненый стакан, каждый сегмент отвечает за освещение определенного участка дороги. При этом покровное стекло прозрачное и не участвует в формировании светового пучка.

Если в фаре один рефлектор (односекционные фары), то он используется одновременно и для ближнего, и для дальнего света; при внимательном рассмотрении в нем можно увидеть конструктивно выделеные области, соответствующие ближнему и дальнему свету (рис. 1). В таких фарах используются двухнитевые лампы типа H4. В двухсекционных фарах соответственно два рефлектора, один из которых формирует дальний свет и находится как правило ближе к центру кузова, другой отвечает за ближний свет (рис. 2). Очень редко встречаются машины с двухсекционными фарами, одна секция в которых отвечает за ближний/дальний, а другая за противотуманный свет.

рис. 3 Две секции. Верхняя — ближний свет, нижняя — дальний
Хрустальные фары — фары с сегментным отражателем и гладким (прозрачным) стеклом или пластиком (рис.1 — рис.3).

Преимущества стеклянных фар перед пластиковыми фарами очевидны (в плане эксплуатации): стекло не царапается, не мутнеет, не желтеет и, соответственно, не ухудшает освещенности дороги. Однако, пластиковые фары при правильном уходе можно предохранить от подобных повреждений или восстановить с помощью полировки (рис. 4). У них есть и «плюсы» перед стеклянными — пластик лишен хрупкости и не разбивается при попадании камней, а при ДТП с участием пешеходов они более безопасны для последних.

рис. 4 Пластиковые фары (до и после полировки)

Рифленые фары — другой тип рефлекторных фар, в абсолютном большинстве они стеклянные . Их особенностью являются гладкий отражатель и рифленое стекло — рассеиватель, формирующий световой поток (рис. 5). У таких фар есть серьезные «минусы» при попытке модернизации. Во-первых, в них НЕЛЬЗЯ ставить ксенон, так как ослепление встречных машин гарантированно, причем гараздо более сильное, чем в случае с хрустальными фарами с ксеноном. Во-вторых, чтобы установить в фару линзованный модуль (для чего это нужно расскажем ниже), обязательное условие — шлифовка рифления стекла.

рис. 5 Рифленая фара (слева со снятым стеклом)

Модульная оптика — один из вариантов решения, если автовладельца не устраивает качество света или он хочет изменить облик своего любимца. В такие фары устанавливаются модули ближнего, дальнего и иногда противотуманного света, а также габариты и поворотники. Стекло заменяется маской из стеклопластика, обычно покрашенной в цвет авто. В таких фарах затруднена регулировка света, а корректор как правило не ставят вовсе, так как возникают проблемы в его работе (в зазор между маской и модулем набивается снег или грязь, что мешает движению модуля вверх/вниз). Цена и сроки изготовления таких фар достаточно высоки.

рис. 6 Модульные фары
Модули представляют собой герметичные самостоятельные оптические элементы, и также как фары бывают линзованными и рефлекторными (рис. 7). Различают моно- и бимодули. В бимодуле (билинзе) реализован одновременно ближний/дальний свет, а переключение происходит перемещением шторки, формирующей светотеневую границу (СТГ) ближнего света (рис. 8 ).

рис. 7 Мономодули	рис. 8 Бимодуль со снятой линзой. Переключение ближний/дальний

Принципиально галогеновый и ксеноновый модули отличаются цоколем лампы и светораспределением внутри светового пучка (для ксенона выше требования по равномерности распределения света на дороге). Также мономодули могут отличаться формой шторки, для ксенона всегда ступенька, для галогена может быть и ступенька, и галка.

рис. 9 Светотеневая граница для галогена и ксенона

Линзованные фары (прожекторная оптика) содержат в своей конструкции собирающую линзу и находят наибольшее предпочтение среди автовладельцев. Безусловно, у линзованных фар есть ряд преимуществ перед рефлекторной оптикой:

— выше КПД, т.е. бОльшая часть света от лампы попадает на дорогу;

— более эффективное светораспределение — перед машиной нет яркого слепящего светового пятна, бОльшая часть света переносится вдаль, освещенность дороги что в 10, что в 50 метрах одинаковая;

— более равномерное освещение дорожного полотна, нет чередующихся светлых и темных пятен;

— четкая светотеневая граница — отсутствует ослепляющий эффект, можно приподнять фары и светить дальше;

— шире освещенная часть дорожного полотна, видны обочины по обоим краям дороги;

— более экономное расходование омывающей жидкости из-за меньшего размера очищаемой области фары при использовании омывателя высокого давления;

— стильный современный вид;

— и, конечно же, главное достоинство — возможность установки ксенона (правильного ксенона!).

рис. 10 Линзованные фары
Рефлекторные фары можно модернизировать, установив в них любой линзованный модуль (примеры работ). Также с помощью установки линз можно решить проблему «неправильного» света на автомобилях с правым рулем, и, соответственно, проблему прохождения техосмотра. Внутри фары линза оформляется декоративным элементом или блендой, которая, как правило, является частью маски. Маска определяет цвет фары и обычно имеет зеркальное покрытие, она не участвует в формировании светового пучка. Окрасив маски, к примеру, в серебристый металлик, черный металлик или матовый черный можно изменить облик Вашего авто и придать ему неповторимый стиль.

КУЛЬТУРА ПОВСЕДНЕВНОСТИ

Анализируются синергетические концепции культуры, сложившиеся в постнеклассической науке. Выявляются особенности использования концепта «самоорганизация» для понимания специфики взаимодействия человека и культуры, возможности и границы синергетического подхода. Выделяются проблемы, которые актуализируют анализ культуры как феномена антропологической сложности. The synergetic concepts of culture, which were formed in post-nonclassical science, are analyzed. The peculiarities of using the concept of «self-organization» for understanding the specifics of human-cultural interaction, the possibilities and limits of the synergetic approach are revealed. The problems that actualize the analysis of culture as a phenomenon of anthropological complexity are highlighted.

Download Free PDF View PDF

Download Free PDF View PDF

Download Free PDF View PDF

В статье модернизация повседневности рассматривается как процесс догоняющего развития, опирающегося на копирование форм организации быта у наиболее развитых стран мира, задающих стандарты современности. Северная и Южная Кореи демонстрируют два разных пути модернизации. Южная Корея пошла по пути копирования американского общества потребления, приобретшего здесь очевидные глокальные формы, а Северная Корея ограничила политику модернизации в основном тяжелой промышленностью, вооруженными силами, а модернизация повседневности проявляется чаще всего как неизбежный побочный эффект.

Download Free PDF View PDF

Статья опубликована на сайте Cyprus Daily News 27 августа 2023 г. https://cyprus-daily.news/kultura-putina/

Download Free PDF View PDF

Вестник Московского университета. Серия 9. Филология

К КУЛЬТУРНОЙ ИСТОРИИ ЖАНРОВ ПОПУЛЯРНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова» 119991, Москва, Ленинские горы, 1 В современных исследованиях (популярный) жанр-это тип социаль-ного действия и сиюминутно «исполняемая» стратегия социального и рече-вого поведения. Специфика жанра определяется не только его устойчивой семантикой, но и прагматикой, репертуаром типических форм адресации и ответного реагирования, связью с другими практиками повседневности, технологической и медийной средой функционирования. Культурная история, отказываясь от нормативного или дескриптивного подходов к изучению жанров, от производства надысторических универсалий и жестких дефиниций, предлагает рассматривать жанр как динамическую систему взаимодействия агентов, текстов, технологий и институтов. Статьи, составляющие блок, продолжают дискуссию о жанре в русле культурной истории и обращаются к вопросам о механизмах формирования жанров популярной литературы и их бытования в локальных и глобальных куль-турных контекстах. Ключевые слова: культурная история; популярный жанр; социальное действие; «амурский текст»; Джон Ридер. Жанровая идентичность художественного текста-один из дис-куссионных аспектов бытования и функционирования литературы в социокультурном контексте. Текст, который позиционируется в социальном пространстве как «Литература», прочитывается и оце-нивается иначе, чем «жанровый» роман, предполагает иной вид диа-лога с читателем и занимает иное положение в культурной иерархии. Жанр нередко оказывается полем битвы за место в литературном процессе, а атрибуция текста тому или иному жанру-причиной Зубов Артем Александрович-кандидат филологических наук, преподаватель кафедры общей теории словесности (дискурса и коммуникации) филологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова

Download Free PDF View PDF

Download Free PDF View PDF

Вестник ТвГУ. Серия «Филология»

Санкт-Петербургский электротехнический университет, Санкт-Петербург В статье отмечается растущий интерес к изучению концептуальной метафоры с точки зрения языка и культуры. Исследуются признаки вариативности, которые могут служить основой сравнительного анализа. Делается вывод о перспектив-ности изучения межъязыковой вариативности метафоры. Необходимы дальней-шие исследования в этой области и разработка соответствующих методологиче-ских инструментов. Ключевые слова: концептуальная метафора, вариативность, методика, язык и культура. Впервые взгляд на метафору как когнитивный феномен был предложен в работе Дж. Лакоффа и М. Джонсона «Метафоры, которыми мы живем» [16]. Работа получила большой резонанс и привела к появлению отдельной области исследований в лингвистике, теории концептуальной метафоры. На сегодняшний день имеется несколько научных лабораторий, изучающих вопросы, связанные с метафорой. Теория разрабатывается в нескольких направлениях, в частности, в нейронном моделировании [8; 9; 11; 12; 17; 19; 24], в изучении невербальной коммуникации [6; 7; 20; 10], а так же в исследованиях языка и культуры [5; 13; 14; 18; 23]. Последнее является наиболее молодым и, соответственно, наименее разработанным. Такие вопросы, как вариативность лингвистических (языковых) и концептуальных метафор в рамках одной культуры и разных культур, причины вариативности, возможности перевода метафор, доминирование определенных метафор в одной культуре и их отсутствие в другой, остаются нерешенными. Вопреки традиционному представлению о метафоре как о декоративной стилистической форме выражения мысли, в теории концептуальной метафоры она рассматривается как важный механизм формирования мысли. Концептуальная метафора-это переживание явлений одного вида в терминах сущностей другого вида. Суть метафоры заключается в проецировании или наложении (mapping) одной концептуальной области, области-источника (source domain)-объясняющей, на другую, область-цель (target domain)-объясняемую. Например, когда слова attack, defend, shoot, win используются при описании спора, они несут условное (конвенциональное) метафорическое абстрактное, а не конкретное значение. Это значение обосновано существованием концептуальной метафоры, то есть метафоры в мышлении, которая связывает соответствующие концептуальные структуры соотношением: ARGUMENT IS WAR [16]. Способность слова изменять основное значение увеличивает возможности передачи новых смыслов, и метафора является одним из основных приёмов трансформации исходного значения слова. Еще А.А. Потебня подчеркивал важность метафоры в языке, утверждая, что Вестник ТвГУ. Серия «Филология». 2018. № 4. С. 97-102.

Download Free PDF View PDF

Какую форму имеет каждый элемент рефлекторного стекла фары почему выбрана именно такая форма

ayanagalymbek665 2 года назад
Светило науки — 112 ответов — 0 раз оказано помощи

Большинство автомобилей, которые с завода не комплектуются ксеноновым оборудованием имеют рефлекторный тип оптики и только минимальное количество транспортных средств выпускаются с линзованной, как галогеновой, так и ксеноновой оптикой.

Рефлекторный тип фар.

Рефлекторная автомобильная оптика состоит из лампочки и зеркального отражателя. Такой тип фар работает по принципу распределения светового луча, который излучается лампой в горизонтальной плоскости. Чтобы обеспечивать правильную освещенность дороги и максимальную производительность светового потока, лампа располагается в фокусе рефлектора.

Различают два вида рефлекторных фар:

С двумя лампами – для ближнего и дальнего луча света

С одной лампой – двухнитиевый галогеновый источник.·

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по физике

для профессий : 031601.01 Агент рекламный, 072200.02 Реставратор строительный, 072200.04 Реставратор памятников каменного и деревянного зодчества, 220703.03 Электромонтер охранно-пожарной сигнализации, 262023.01 Мастер столярного и мебельного производства, 270802.08 Мастер сухого строительства, 270802.09 Мастер общестроительных работ, 270802.10 Мастер отделочных строительных работ, 270839.01 Монтажник санитарно-технических, вентиляционных систем и оборудования, 15.01.05 «Сварщик (ручной и частично механизированной

для специальностей : 42.02.01 Реклама, 22.02.06 Сварочное производство, 09.02.03 Программирование в компьютерных системах, 35.02.03 Технология деревообработки, 07.02.01 Архитектура, 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений, 08.02.07 Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции.

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по физике

Организация : Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Иркутской области «Иркутский техникум архитектуры и строительства»

Разработчик :

1. Змеева Н.Г., преподаватель ГБПОУ ИО ИТАС

Методические указания к проведению лабораторной работы одобрены на заседании предметно-цикловой комиссии естественнонаучного цикла и ИКТ

Протокол №_______ от «_____» _________ 2017 г.

Председатель ПЦК ________________________ /И. В. Комбатова/

Рабочая программа утверждена Методическим советом техникума

Протокол №_______ от «_____» _________ 2017 г.

Председатель МС__________________________ /Е. Н. Кузнецова/

Пояснительная записка

Порядок выполнения лабораторных работ

Лабораторная работа №1 «Исследование движения тела под действием постоянной силы»

Лабораторная работа №2 «Изучение особенностей силы трения (скольжения)»

Лабораторная работа №3 «Изучение закона сохранения импульса»

Лабораторная работа №4 «Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости»

Лабораторная работа №5 «Сравнение работы силы упругости с изменением кинетической энергии тела»

Лабораторная работа № 6 « Изучение законов сохранения на примере удара шаров и баллистического маятника»

Лабораторная работа № 7 «Определение относительной влажности воздуха»

Лабораторная работа №8 « Наблюдение процесса кристаллизации»

Лабораторная работа № 9 « Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости»

Лабораторная работа № 10 «Изучение теплового расширения твердых тел»

Лабораторная работа №1 1 «Изучение особенностей теплового расширения воды»

Лабораторная работа №1 2 «Изучение закона Ома для участка цепи, последовательного и параллельного соединения проводников».

Лабораторная работа №1 3 «Изучение закона Ома для полной цепи»

Лабораторная работа №1 4 «Определение коэффициента полезного действия электрического чайника».

Лабораторная работа №1 5 «Определение температуры нити лампы накаливания»

Лабораторная работа №1 6 « Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока».

Лабораторная работа №1 7 «Изучение явления электромагнитной индукции».

Лабораторная работа №1 8 « Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного) маятника от длины нити (или массы груза)»

Лабораторная работа № 1 9 «Индуктивные и емкостное сопротивления в цепи переменного тока»

Лабораторная работа № 20 «Изучение изображения предметов в тонкой линзе»

Лабораторная работа №21 «Изучение интерференции и дифракции света».

Лабораторная работа №22 «Определение длины волны спектральных линий»

Используемая литература

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Разработка «Методические рекомендации к лабораторным работам по физике» предназначена для качественного проведения тематических лабораторных работ. Её основной частью являются инструкции по выполнению лабораторных работ.

Инструкции содержат тему работы, перечень необходимого оборудования, в них сформулированы цели предстоящей работы, дана краткая теоретическая справка по изученному материалу и методика выполнения.

В отчётах обучающиеся отражают выполнение поставленных целей, демонстрируют навыки работы с приборами, умения использовать полученные результаты измерений для вычислений искомых величин с использованием физических формул, способность анализировать результаты и делать выводы по проделанной работе.

Порядок выполнения лабораторных работ

1. Внимательно прочтите тему, цель работы, инструкцию к ней. Составьте план действий, необходимый для достижения поставленных целей.

2. Проверьте свою подготовленность к выполнению работы. Если ответы на поставленные вопросы представляют для вас затруднение, то прочтите материал по учебнику или конспекту в рабочей тетради.

3. Проверьте наличие на лабораторном столе необходимого оборудования и материалов.

4. Ознакомившись с описанием лабораторной работы, подумайте, понятны ли вам приёмы осуществления тех или иных операций эксперимента. Если у вас возникают сомнения, проконсультируйтесь у преподавателя. Если вопросов нет, приступайте к работе.

5. По мере проведения эксперимента и получения определённых данных (показания приборов), заполняйте таблицу .

6. По окончании лабораторной работы оформите её результаты (в виде таблиц, графиков, диаграмм, словесных описаний, вычислений) в тетради для лабораторных работ.

7. Сформулируйте выводы на основании результатов проведённого эксперимента и сделайте соответствующую запись.

8. Дайте чёткие, лаконичные ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа №1

Исследование движения тела под действием постоянной силы

Цель работы: 1. Исследовать зависимость силы трения скольжения от веса тела. 2. Определить коэффициент трения дерева по дереву.

Приборы и материалы: динамометр, деревянный брусок, деревянная линейка или деревянная плоскость, набор грузов по 100 г.

Сила трения – это сила, которая возникает в том месте, где тела соприкасаются друг с другом, и препятствует перемещению тел. Сила трения — это сила электромагнитной природы .

Возникновение силы трения объясняется двумя причинами :

2)Проявлением сил молекулярного взаимодействия.

Силы трения всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям и подразделяются на силы трения покоя, скольжения, качения .

В данной работе исследуется зависимость силы трения скольжения от веса тела.

Сила трения скольжения – это сила, которая возникает при скольжении предмета по какой-либо поверхности. По модулю она почти равна максимальной силе трения покоя. Направление силы трения скольжения противоположно направлению движения тела.

Сила трения в широких пределах не зависит от площади соприкасающихся поверхностей.

В данной работе надо будет убедиться в том, что сила трения скольжения пропорциональна силе давления (силе реакции опоры): F тр =μN , где μ — коэффициент пропорциональности, называется коэффициентом трения . Он характеризует не тело, а сразу два тела, трущихся друг о друга.

1. Определите цену деления шкалы динамометра, С.
2. Определите массу бруска.

Подвесьте брусок к динамометру , показания динамометра – это вес бруска . Для нахождения массы бруска разделите вес на g . Принять g =10 м/с 2 .

1. Положите брусок на горизонтально расположенную деревянную линейку. На брусок поставьте груз 100г.
2. Прикрепив к бруску динамометр, как можно более равномерно тяните его вдоль линейки. Запишите показания динамометра, это и есть величина силы трения скольжения .
3. Добавьте второй, третий, четвертые грузы, каждый раз измеряя силу трения. С увеличением числа грузов растет сила нормального давления.
4. Результаты измерений занесите в таблицу.

Масса бруска,
m ₁ , кг

Масса груза,
m ₂ , кг

Общий
вес тела
(сила нормального давления),
Р=N=(m ₁ +m ₂ )g, Н

Сила трения,
F _тр , Н

Коэффициент трения,
μ

Среднее значение
коэффициента трения,
μ _ср

6. В каждом опыте рассчитать коэффициент трения по формуле. Принять g=10 м/с 2. Результаты расчётов занести в таблицу.

7. По результатам измерений постройте график зависимости силы трения от силы нормального давления. При построении графика по результатам опытов экспериментальные точки могут не оказаться на прямой, которая соответствует формуле. Это связано с погрешностями измерения. В этом случае график надо проводить так, чтобы примерно одинаковое число точек, оказалось, по разные стороны от прямой.

После построения графика возьмите точку на прямой (в средней части графика), определите по нему соответствующие этой точке значения силы трения и силы нормального давления и вычислите коэффициент трения. Это и будет средним значением коэффициента трения. Запишите его в таблицу.

8. Сделайте вывод в работе и объясните , зависит ли сила трения скольжения от силы нормального давления, и если зависит, то как?

9*. Написать краткое сочинение – рассуждение на тему « Что происходило бы в природе, если бы не было силы трения».

Контрольные вопросы

1. Что называется силой трения?
2. Какова природа силы трения?
3. Назовите основные причины, от которых зависит сила трения?
4. Перечислите виды трения?
5. Можно ли считать явление трения вредным? Почему?

Лабораторная работа № 2

«Изучение особенностей силы трения (скольжения)

Цель работы : Изучить особенности силы трения (скольжения). Проверить зависит ли сила трения от рода трущихся поверхностей.

Приборы и материалы: динамометр, трибометр (деревянная линейка), грузы с двумя крючками- 2 шт., лист бумаги, лист наждачной бумаги.

1. Вычислите цену деления шкалы динамометра, С.
2. Измерьте силу трения скольжения бруска с двумя грузами:

а) по поверхности линейки трибометра;

б) по гладкой бумаге;

в) по наждачной бумаге.

4. Результаты измерений запишите в таблицу.

5. В выводе работы ответьте на вопросы:

1.Зависит ли сила трения скольжения:

а) от рода трущихся поверхностей?

б) от шероховатости трущихся поверхностей?

2. Какими способами можно увеличить или уменьшить силу трения скольжения?

Контрольные вопросы:

Лабораторная работа №3

Изучение закона сохранения импульса

Цель: Экспериментально проверить справедливость закона сохранения импульса тел при прямом упругом соударении

Оборудование: 1. Два металлических шарика разной массы. 2. Рама для подвеса шариков. 3. Измерительная линейка.

Величина, равная произведению массы материальной точки на ее скорость, называется импульсом.

p =mυ

p — импульс тела

υ — скорость тела

Импульс тела направлен в ту же сторону, что и скорость тела. Единицей измерения импульса в СИ является 1 кг·м/с.

Изменение импульса тела происходит при взаимодействии тел, например, при ударах.

Д ля системы материальных точек полный импульс равен сумме импульсов. При этом следует иметь в виду, что импульс – это векторная величина, и поэтому в общем случае импульсы складываются как векторы, т.е. по правилу параллелограмма.

Если на систему тел не действуют внешние силы со стороны других тел, такая система называется замкнутой. Замкнутая система – это система тел, которые взаимодействуют только друг с другом.

Закон сохранения импульса: в замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

υ’₁, υ’₂ — скорости тел после столкновения, м/с

Закон сохранения импульса можно сформулировать и так: если на тела системы действуют только силы взаимодействия между ними («внутренние силы»), то полный импульс системы тел не изменяется со временем, т.е. сохраняется. Этот закон применим к системе, состоящей из любого числа тел. Отметим еще раз, что импульс – величина векторная, поэтому сохранение полного импульса означает сохранение не только его величины, но и направления.

Закон сохранения импульса выполняется при распаде тела на части и при абсолютно неупругом ударе, когда соударяющиеся тела соединяются в одно. Если распад или удар происходят в течение малого промежутка времени, то закон сохранения импульса приближенно выполняется для этих процессов даже при наличии внешних сил, действующих на тела системы со стороны тел, не входящих в нее, т.к. за малое время внешние силы не успевают значительно изменить импульс системы.

Под ударом в механике понимается кратковременное взаимодействие двух или более тел, возникающее в результате их соприкосновения (соударение шаров, удар молота о наковальню и др.). Самым простым является прямой (центральный) удар, то есть такой удар, при котором скорости соударяющихся тел до удара направлены по линии, соединяющей центры тел. При соударении взаимодействие длится такой короткий промежуток времени (иногда измеряемый тысячными долями секунды) и возникают столь большие внутренние силы взаимодействия, что внешними силами можно пренебречь и систему соударяющихся тел можно считать замкнутой и применять к ней закон сохранения импульса.

В зависимости от упругих свойств тел соударения могут протекать весьма различно. Принято выделять два крайних случая: абсолютно упругий и абсолютно неупругий удары.

Абсолютно упругим называется удар, при котором после взаимодействия тела полностью восстанавливают свою форму. Таких ударов в природе не существует, так как всегда часть энергии затрачивается на необратимую деформацию тел. Однако для некоторых тел, например стальных закаленных шаров, потерями механической энергии при столкновении можно пренебречь и считать удар абсолютно упругим. В случае центрального абсолютно упругого удара двух тел с массами m₁, m₂ и скоростями υ₁, υ₂ до удара и υ′₁, υ′₂ после удара можно записать закон сохранения импульса тел:

Абсолютно неупругим называется удар, при котором после соприкосновения тел они не восстанавливают полностью свою форму, соединяются вместе и движутся как единое целое с одной скоростью. При этом ударе часть их механической энергии переходит в работу деформации тел (внутреннюю энергию). Столкновение двух шаров из пластилина, когда после столкновения шары слипаются и движутся вместе, является примером абсолютно неупругого удара. В случае центрального абсолютно неупругого удара двух тел с массами m₁, m₂ движущихся со скоростями υ₁, υ₂ до удара и υ′ после удара можно записать законы сохранения импульса тел:

Закон сохранения импульса служит основой для объяснения обширного круга явлений природы, применяется в различных науках:

1. Закон строго выполняется в явлениях отдачи при выстреле, явлении реактивного движения, взрывных явлениях и явлениях столкновения тел.
2. Закон сохранения импульса применяют: при расчетах скоростей тел при взрывах и соударениях; при расчетах реактивных аппаратов; в военной промышленности при проектировании оружия; в технике — при забивании свай, ковке металлов и т.д

Описание работы

Установка состоит из двух стальных шаров, на длинных подвесах и измерительной линейки под шарами. Центры масс соприкасающихся шаров лежат на одном уровне от точки подвеса. Отведя один из шаров (например, большей массы) в сторону и отпустив его, можно произвести прямой (центральный) удар шаров

Если до столкновения один из шаров покоился υ₂=0, то выражение закона сохранения импульса упростится. При прямом ударе оба шара после столкновения движутся по одной прямой, поэтому от векторной формы записи закона сохранения импульса можно перейти к алгебраической, и учитывая, что после столкновения оба шара движутся в одном направлении, получим:

Для определения скорости первого шара υ₁ до удара и скоростей шаров υ′₁ и υ′₂ после удара воспользуемся законом сохранения механической энергии. Потенциальная энергия шара в положении максимального отклонения равняется его кинетической энергии при ударе , отсюда .

Высоту подъёма шара можно определить по его максимальному отклонению s от положения равновесия (рис.3,а).

Треугольник АВС прямоугольный (опирается на диаметр). Катет АВ является средней пропорциональной величиной между гипотенузойАС=2l и своей проекцией на гипотенузу АD (рис.3,б): АВ 2 =АС·AD то есть , откуда . Следовательно, величины скоростей можно выразить так: где S₀, S₁ — максимальные отклонения первого шара до и после удара; S₂ — максимальное отклонение второго шара после удара. Запишем уравнение закона сохранения через выражения скоростей:

или m ₁ ∙S ₀ = m ₁ ∙S ₁ + m ₂ ∙S ₂ .

Таким образом, проверка закона сохранения импульса в данной работе сводится к проверке справедливости последнего уравнения.

При малых углах отклонения шара от положения равновесия S₀, S₁ и S₂ можно заменить соответствующими величинами, отсчитанными по горизонтальной шкале.

Ход работы

1. Перенесите рисунок 2 в отчет по работе.

2. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений:

m₁,г

m₂,г

S₀,

мм

S₁,

мм

S ₂,

мм

m₁∙S₀,

г∙мм / с

m₁∙S₁,

г∙мм / с

m₂∙S₂,

г∙мм / с

m₁∙S₁ +m₂∙S₂,

г∙мм / с

3. Определите массы шаров m ₁ и m ₂ . Запишите их результат в таблицу.

4. Отрегулируйте подвеску шаров так, чтобы их центры и точка касания находились на одной горизонтальной линии.

5. Отклоните шар большей массы на 5 см от положения равновесия (S ₀ ) и затем отпустите его. Заметьте максимальное отклонение этого шара после удара (S ₁ ). Повторите опыт 5 раз и найдите среднее значение отклонения S _1ср. Запишите его в таблицу (S ₁ ).

6. Повторите опыт 5, но теперь заметьте после удара максимальное отклонение шара с меньшей массой (S₂). Повторите опыт 5 раз, и найдите среднее значение отклонения S_2ср. Запишите его в таблицу (S₂).

7. Отклоните шар большей массы на 8 см от положения равновесия (S₀) и затем отпустите его. Заметьте максимальное отклонение этого шара после удара (S₁). Повторите опыт 5 раз и найдите среднее значение отклонения S_1ср. Запишите его в таблицу (S₁).

8. Повторите опыт 7, но теперь заметьте после удара максимальное отклонение шара с меньшей массой (S₂). Повторите опыт 5 раз, и найдите среднее значение отклонения S_2ср. Запишите его в таблицу (S₂).

9. Используя значения S₀, S₁ и S₂, вычислите импульс шара до удара m₁∙S₀ и сумму импульсов шаров после удара m₁∙S₁ + m₂∙S₂ и внесите в таблицу их результаты.

10. Сравните импульс шара до удара с суммой импульсов шаров после удара. Запишите вывод по полученным результатам работы.

11. Ответьте на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Что такое импульс материальной точки? По какой формуле он находится?

2. Импульс – величина векторная или скалярная?

3. Запишите формулу и формулировку закона сохранения импульса?

4. Выполняется ли закон сохранения импульса при распаде тела?

5. Какое движение называется реактивным?

6. Выполняется ли закон сохранения импульса при реактивном движении?

Лабораторная работа №4

Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости

Цель работы: сравнить две величины — уменьшение потенциальной энергии прикрепленного к пружине тела при его падении и увеличение потенциальной энергии растянутой пружины.

Приборы и материалы: 1) динамометр, жесткость пружины которого равна 40 Н/м; 2) линейка измерительная; 3) груз из набора по механике; масса груза равна (0,100 ±0,002) кг; 4) фиксатор; 5) штатив с муфтой и лапкой.

Теория

Если тело способно совершить работу, то говорят, что оно обладает энергией.

Механическая энергия тела – это скалярная величина, равная максимальной работе, которая может быть совершена в данных условиях.

Обозначается Е Единица энергии в СИ [1Дж = 1Н*м]

Кинетическая энергия – это энергия тела, обусловленная его движением.

Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости, называется кинетической энергией тела:

Кинетическая энергия – это энергия движения. Кинетическая энергия тела массой m, движущегося со скоростью равна работе, которую должна совершить сила, приложенная к покоящемуся телу, чтобы сообщить ему эту скорость:

Наряду с кинетической энергией или энергией движения в физике важную роль играет понятие потенциальной энергии или энергии взаимодействия тел.

Потенциальная энергия – энергия тела, обусловленная взаимным расположением взаимодействующих между собой тел или частей одного тела.

Потенциальная энергия тела в поле силы тяжести (потенциальная энергия тела, поднятого над землёй). E _p = mgh

Она равна работе, которую совершает сила тяжести при опускании тела на нулевой уровень.

Растянутая (или сжатая) пружина способна привести в движение, прикрепленное к ней тело, то есть сообщить этому телу кинетическую энергию. Следовательно, такая пружина обладает запасом энергии. Потенциальной энергией пружины (или любого упруго деформированного тела) называют величину

, где k – жесткость пружины, х — абсолютное удлинение тела.

Потенциальная энергия упруго деформированного тела равна работе силы упругости при переходе из данного состояния в состояние с нулевой деформацией.

Потенциальная энергия при упругой деформации – это энергия взаимодействия отдельных частей тела между собой силами упругости.

Если тела, составляющие замкнутую механическую систему, взаимодействуют между собой только силами тяготения и упругости, то работа этих сил равна изменению потенциальной энергии тел, взятому с противоположным знаком:

По теореме о кинетической энергии эта работа равна изменению кинетической энергии тел:

Следовательно, Ek2 – Ek1 = –(Ep2 – Ep1) или Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2.

Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается неизменной.

Это утверждение выражает закон сохранения энергии в механических процессах. Он является следствием законов Ньютона.

Сумму E = Ek + Ep называют полной механической энергией.

Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих между собой только консервативными силами, при любых движениях этих тел не изменяется. Происходят лишь взаимные превращения потенциальной энергии тел в их кинетическую энергию, и наоборот, или переход энергии от одного тела к другому.

Е = Ек + Еp = const

Закон сохранения механической энергии выполняется только тогда, когда тела в замкнутой системе взаимодействуют между собой консервативными силами, то есть силами, для которых можно ввести понятие потенциальной энергии.

В реальных условиях практически всегда на движущиеся тела наряду с силами тяготения, силами упругости и другими консервативными силами действуют силы трения или силы сопротивления среды.

Сила трения не является консервативной. Работа силы трения зависит от длины пути.

Если между телами, составляющими замкнутую систему, действуют силы трения, то механическая энергия не сохраняется. Часть механической энергии превращается во внутреннюю энергию тел (нагревание).

Описание установки.

Для работы используется установка, показанная на рисунке. Она представляет собой укрепленный на штативе динамометр с фиксатором 1.

Пружина динамометра заканчивается проволочным стержнем с крючком. Фиксатор (в увеличенном масштабе он показан отдельно — помечен цифрой 2) — это легкая пластинка из пробки (размерами 5 Х 7 X 1,5 мм), прорезанная ножом до ее центра. Ее насаживают на проволочный стержень динамометра. Фиксатор должен перемещаться вдоль стержня с небольшим трением, но трение все, же должно быть достаточным, чтобы фиксатор сам по себе не падал вниз. В этом нужно убедиться перед началом работы. Для этого фиксатор устанавливают у нижнего края шкалы на ограничительной скобе. Затем растягивают и отпускают.

Фиксатор вместе с проволочным стержнем должен подняться вверх, отмечая этим максимальное удлинение пружины, равное расстоянию от упора до фиксатора.

Если поднять груз, висящий на крючке динамометра, так, чтобы пружина не была растянута, то потенциальная энергия груза по отношению, например, к поверхности стола равна mgh. При падении груза (опускание на расстояние x = h) потенциальная энергия груза уменьшится на Е₁=mgh, а энергия пружины при ее деформации увеличивается на Е₂=kx 2 /2

Ход работы

1. Груз из набора по механике прочно укрепите на крючке динамометра.

2. Поднимите рукой груз, разгружая пружину, и установите фиксатор внизу у скобы.

3. Отпустите груз. Падая, груз растянет пружину. Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой максимальное удлинение х пружины.

4. Повторите опыт, пять раз. Найдите среднее значение h и х

6. Результаты занесите в таблицу:

№ опыта

h=х _max , м

h _ср =х _ср , м

Е _1ср , Дж

Е _2ср , Дж

Е _1ср /Е _2ср

1

2

3

4

5

7. Сравните отношение Е _1ср / Е _2ср с единицей и сделайте вывод о погрешности, с которой был проверен закон сохранения энергии.

8. Ответьте на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы.

1.Раскройте понятие механической энергии?

2.Какая энергия называется кинетической? По какой формуле она находится?

3.Какая энергия называется потенциальной? По какой формуле она находится?

4.Сформулируйте закон сохранения механической энергии.

5.Каковы границы применения закона сохранения механической энергии?

Лабораторная работа №5

Сравнение работы силы упругости с изменением кинетической энергии тела

Цель работы: Экспериментальная проверка теоремы о кинетической энергии.

Оборудование: 1) штативы для фронтальных работ — 2 шт.; 2) динамометр учебный; 3) шар; 4) нитки; 5) линейка измерительная 30 см с миллиметровыми делениями; 6) весы учебные со штативом; 7) гири Г4-210.

Содержание и метод выполнения работы

Теорема о кинетической энергии утверждает, что работа силы, приложенной к телу, равна изменению кинетической энергии тела:

Для экспериментальной проверки этого утверждения можно воспользоваться установкой, изображенной на рисунке 1.

В лапке штатива закрепляют горизонтально динамометр. К его крючку привязывают шар на нити длиной 60—80 см. На другом штативе на такой же высоте, как и динамометр, закрепляют лапку. Установив шар на краю лапки, штатив вместе с шаром отодвигают от первого штатива на такое расстояние, чтобы на шар действовала сила упругости F_ynp со стороны пружины динамометра. Затем шар отпускают. Под действием силы упругости шар приобретает скорость , его кинетическая энергия изменяется от 0 до .

.

Для определения модуля скорости v шара, приобретенной под действием силы упругости F_упр, можно измерить дальность полета S шара при свободном падении с высоты Н:

, .

Отсюда модуль скорости v равен: , а изменение кинетической энергии равно .

Сила упругости во время действия на шар по закону Гука изменяется линейно от до F_ynp2=0, среднее значение силы упругости:

Измерив деформацию пружины динамометра x , можно вычислить работу силы упругости: .

Задача настоящей работы состоит в проверке равенства: , т.е. .

Внимание! Полученные вами измерения занесите в таблицу 1.

1.Укрепите на штативах динамометр и лапку для шара на одинаковой высоте Н = 40 см от поверхности стола. Зацепите за крючок динамометра нить с привязанным шаром.

2.Удерживая шар на лапке, отодвигайте штатив до тех пор, пока показание динамометра станет равным 2Н. Отпустите шар с лапки и заметьте место его падения на столе. Опыт повторите 2—3 раза и определите среднее значение дальности полета S шара.

3. Измерьте массу шара с помощью весов и вычислите изменение кинетической энергии шара под действием силы упругости:

4. Измерьте деформацию пружины динамометра х при силе упругости 2Н. Вычислите работу А силы упругости:

5. Оцените границы погрешности определения значении из­менения кинетической энергии и работы А силы упругости.

Динамометр имеет погрешность = 0,05H, погрешность =0,02 кг, =0,02 . Относительная погрешность изменения кинетической энергии

.

Абсолютная погрешность изменения кинетической энергии .

1. Сравните полученные значения работы А силы упругости и изменения кинетической энергии Е_к шара.
2. Сделайте вывод в работе, ответьте на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы:

1. Сформулируйте определение и запишите формулу кинетической энергии.
2. Сформулируйте закон Гука.
3. Сформулируйте теорему о кинетической энергии.
4. Запишите формулу зависимости работы силы упругости от изменения кинетической энергии.

Лабораторная работа № 6

Изучение законов сохранения на примере удара шаров и баллистического маятника

Изучение центрального столкновения шаров

Цель работы: Изучение законов упругого и неупругого столкновения шаров.

Оборудование: Установка для изучения соударения шаров. Набор шаров. Выпрямитель или трансформатор для питания электромагнита.

Рассмотрим столкновение двух шаров. Скорости, импульс и энергия шаров до и после соударения связаны законами сохранения импульса и энергии:

где и – массы шаров, и – скорости шаров до соударения, и – скорости шаров после соударения, – энергия, перешедшая во внутреннюю энергию шаров.

В случае абсолютно упругого соударения шаров выполняется закон сохранения механической энергии и . Для абсолютно неупругого соударения , механическая энергия системы изменяется и .

Введем критерий упругости соударения как отношение кинетической энергии системы сталкивающихся шаров после и до удара. показывает долю сохраненной механической энергии:

Для абсолютно упругого соударения .

В случае абсолютно неупругого удара коэффициент и зависит от отношения масс соударяющихся шаров.

В случае, когда второй шар до соударения покоился и ,

Для частично упругих соударений будет выполняться неравенство

В лабораторной работе экспериментально решаются две задачи:

1) определение доли сохраненной механической энергии различных пар сталкивающихся шаров ;

2) экспериментальная проверка закона сохранения импульса при соударении шаров.

Пусть шары массами и подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины (рис. 1). Шар покоится, а шар поднят на высоту и затем отпущен. После столкновения шары и расходятся, поднимаясь на высоту и соответственно.

Выразим коэффициент через угол отклонения шара до столкновения и углы отклонения и шаров и после столкновения.

В момент удара шар обладает скоростью

.

Скорости шаров сразу после соударения можно выразить через высоты и : , .

Из ABC(рис. 1.1) следует, что , .

Выражение (1) для коэффициента с учетом преобразуется к виду

где – угол отклонения шара до столкновения, и – углы отклонения шаров и после столкновения.

Подстановка углов отклонения шаров , и в закон сохранения импульса с учетом, что дает выражение

,

.

Знак « » в формуле (4) соответствует случаю, когда шар после соударения движется в первоначальном направлении, а знак «–» – когда в противоположном.

Для малых углов , и соотношения (3) и (4) можно представить в виде

.

Конструктивно установка представляет собой треногу 1 на трех подъемных винтах, на которой укреплена труба 2, несущая подвески шаров (рис. 2). Один из шаров с массой покоится, а шар с массой отклоняется на некоторый угол. Для удержания шара в отклоненном положении включается электромагнит 3. По шкале 4 отсчитываются углы отклонения шаров в градусах.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Определение коэффициента соударяющихся шаров

1. Выберите 3–4 различные пары шаров.

2. Проведите опыты по столкновению выбранных пар шаров. Для каждого опыта замерьте углы отклонения , и . Установите массы сталкивающихся шаров и . Для каждой пары шаров проведите 5 – 7 измерений углов и . Найдите их среднее значение: < > и < >.

3. Вычислите отношение масс и коэффициент по формуле (3) или (5), используя значения , < > и < > для каждой пары шаров.

4. Установите тип соударения шаров. Для этого сравните экспериментальное значение коэффициента с теоретическими значениями для абсолютно упругого ( =1) и для абсолютно неупругого соударений по (2). Данные занесите в таблицу (см. образец, табл.1).