I. Исследование упругого столкновения.

Измерения в случае, когда масса второй тележки много больше, чем масса первой тележки

(m ₂ >> m ₁ где m ₁ – масса левой тележки)

1. Во внутренние торцы тележек вставьте штекеры с резинкой и пластинкой. Во внешний торец правой тележки вставьте штекер с иглой. В правый край рельса вставьте штекер с иглой и наденьте на иглу пробку. Соедините правую тележку с пробкой. Тем самым правая тележка будет соединена с рельсом, и массу m ₂ можно считать бесконечно большой.

2. Установите правый световой барьер на расстоянии ~ 20 см от правой тележки, (~100 см по шкале).

3. Взведите спусковое устройство и подведите к нему вплотную левую тележку (без грузов).

4. Включите таймер, повернув переключатель режимов работы так, чтобы работали все четыре дисплея.

5. Спустите защелку пускового устройства.

Левая тележка начнет двигаться со скоростью u₁₀, доедет до правой тележки, упруго столкнется с ней и поедет назад.

6. Время пересечения светового барьера при движении вправо (в прямом направлении) покажет третий дисплей таймера (считая слева). Это время t ₁₀ соответствует скорости u₁₀.

Время пересечения при обратном движении покажет четвертый дисплей. Это время t ₁, соответствует скорости u ₁ после столкновения.

7. Повторите пункты 3-7 пять раз, перед каждым измерением обнулите показания таймера.

8. Запишите значения t ₁₀ и t ₁ в табл. 1. По этим значениям вычислите u₁₀ и u₁ по формулам . Здесь = 0,1 м – длина пластинок, вставленных в тележки.

Таблица 2.1

9. Сравните u₁₀ и u₁ между собой и с теоретическими выводами.

Согласно теории при m ₂>> m ₁ и когда второе тело (m ₂) неподвижно (u₂₀ = 0) должно быть  т.е. тело отскакивает назад без потери скорости.

Измерения при различных значениях массы тележки.

Проведите измерения, меняя массу правой тележки (m ₂) в следующем порядке:

1. Отсоедините правую тележку (m ₂) от рельса.

2. Установите левый световой барьер на расстоянии ~ 25 см (по линейке на рельсе), а правый световой барьер на расстоянии ~ 70 см.

3. Взведите пусковое устройство и подвиньте к нему вплотную тележку(m ₁) без грузов.

4. Правую тележку (m ₂) установите между световыми барьерами, так чтобы пластинка на правой тележке немного не доходила до правого светового барьера.

5. Спустите защелку пускового устройства.

Левая тележка начнет двигаться, столкнется с правой тележкой. После столкновения левая тележка остановится (u₁ = 0), а правая начнет двигаться со скоростью u₂.

6. Придержите тележкупосле того как она пройдёт через световой барьер,чтобы не произошло удара о торец рельса.

7. Измерьте время (t ₁₀) по первому дисплею, оно соответствует скорости левой тележки до удара (u₁₀). Измерьте время (t ₂) по третьему дисплею, оно соответствует скорости правой тележки после столкновения (u₂) (по теории при m ₂ = m ₁ и u₁ = 0, ).

При дополнительных грузах на правой тележке (D m ³250г) левая тележка будет двигаться обратно и пройдет через световой барьер в обратном направлении. Измерьте время этого прохождения t ₁ по второму дисплею. Это время соответствует движению со скоростью левой тележки после удара (u₁) (табл. 2.2).

8. Повторите измерения 5 раз.

9. Повторите п. 2-7 для разных масс m ₂, устанавливая на правую тележку дополнительные грузы (D m = 250 г, 300 г,…400 г).

10. Полученные результаты измерений занесите в табл.2.2.

Таблица 2.2.

Величина	m 1	m 2		t 10	t 1	t 2	u10	u1	u2
Единицы измерений Номер опыта	кг	кг	м	с	с	с	м/с	м/с	м/с
1	0,4	0,40	0,1
. .		… …
. .		… …
n	0,4	0,80

Замечание: в таблице приведены ориентировочные значения масс. Точное значение масс определяется взвешиванием тележки.

11. По измеренным данным вычислите импульсы Р ₁₀, Р ₁, Р ₂ и кинетические энергии тележек (W ₁₀, W ₁, W ₂). Результаты занесите в таблицу 2.3.

Таблица 2.3.

12. На основе вычисленных значений импульсов и энергий сделайте вывод о выполнении законов сохранения импульса и энергии.