宅家实验 弹性球的非弹性碰撞的研究
《弹性碰撞和非弹性碰撞》碰撞前后变化
《弹性碰撞和非弹性碰撞》碰撞前后变化在我们日常生活和物理学的研究中，碰撞是一种常见的现象。
而碰撞又分为弹性碰撞和非弹性碰撞，它们在碰撞前后会产生不同的变化。
首先，我们来了解一下什么是弹性碰撞。
弹性碰撞是指在碰撞过程中，系统的机械能守恒，也就是说碰撞前后系统的总动能保持不变。
想象一下两个质量相等的小球，一个静止，另一个以一定的速度撞向静止的那个。
在弹性碰撞的情况下，碰撞后，原来运动的小球会停下来，而原来静止的小球会以原来运动小球的速度向前运动。
这种碰撞就如同两个充满弹性的皮球相互碰撞，它们在碰撞后能完全恢复原来的形状和能量。
弹性碰撞的特点十分显著。
一是碰撞前后系统的总动能不变。
这意味着在计算碰撞前后物体的速度时，我们可以通过动能守恒定律来准确地得出结果。
二是碰撞前后系统的动量也守恒。
动量是物体质量和速度的乘积，在弹性碰撞中，总动量始终保持不变。
三是碰撞过程中，物体之间的相互作用力是保守力，这使得能量在转化过程中没有损失。
我们通过一个简单的例子来更直观地感受弹性碰撞。
假设在一个光滑的水平面上，有两个质量分别为 m1 和 m2 的小球，它们的速度分别为 v1 和 v2 。
在发生弹性碰撞后，它们的速度分别变为 v1' 和 v2' 。
根据弹性碰撞的规律，我们可以通过一系列的公式计算出碰撞后的速度。
这不仅在理论上有重要意义，在实际的物理实验和工程应用中也有很大的价值。
接下来，我们看看非弹性碰撞。
非弹性碰撞与弹性碰撞最大的不同在于，在碰撞过程中，系统的机械能不守恒，会有一部分机械能转化为其他形式的能量，比如内能。
这就好像两个橡皮泥球撞在一起，它们会粘在一起或者发生变形，无法完全恢复原来的状态，从而导致能量的损失。
非弹性碰撞也有其自身的特点。
首先，碰撞后系统的总动能会减少。
这部分减少的动能通常转化为物体的内能，使得物体的温度升高或者产生其他形式的能量损耗。
其次，虽然总动量仍然守恒，但由于动能的损失，计算碰撞后的速度就变得相对复杂。
关于弹性与非弹性碰撞的物理实验报告
一，实验原理如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即（1）实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞（图4.1.2-1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有（2）对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。
当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。
由于滑块作一维运动，式（2）中矢量v可改成标量，的方向由正负号决定，若与所选取的坐标轴方向相同则取正号，反之，则取负号。
1．完全弹性碰撞完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即（3）（4）由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为（5）（6）如果v20=0，则有（7）（8）动量损失率为（9）能量损失率为（10）理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差范围内可认为是守恒的。
2.完全非弹性碰撞碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。
在完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，动能不守恒。
（11）在实验中，让v20=0，则有（12）（13）动量损失率（14）动能损失率（15）3．一般非弹性碰撞一般情况下，碰撞后，一部分机械能将转变为其他形式的能量，机械能守恒在此情况已不适用。
牛顿总结实验结果并提出碰撞定律：碰撞后两物体的分离速度与碰撞前两物体的接近速度成正比，比值称为恢复系数，即（16）恢复系数e由碰撞物体的质料决定。
E值由实验测定，一般情况下0<e<1，当e=1时，为完全弹性碰撞；e=0时，为完全非弹性碰撞。
4.验证机械能守恒定律如果一个力学系统只有保守力做功，其他内力和一切外力都不作功，则系统机械能守恒。
弹性碰撞与非弹性碰撞动量守恒定律在碰撞中的应用
弹性碰撞与非弹性碰撞动量守恒定律在碰撞中的应用碰撞是物体相互作用中的一种重要过程，它涉及到力的传递、能量转化和动量变化等物理概念。
其中，动量守恒定律是研究碰撞过程中动量变化的重要依据。
本文将重点探讨弹性碰撞与非弹性碰撞中动量守恒定律的应用。
一、弹性碰撞的动量守恒弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间没有能量损失的情况。
在弹性碰撞中，动量守恒定律可以用来描述碰撞前后物体动量的变化情况。
根据动量守恒定律，碰撞前后物体的总动量保持不变，即：⇒ m1v1i + m2v2i = m1v1f + m2v2f其中，m1和m2分别为两个物体的质量，v1i和v2i为碰撞前的物体速度，v1f和v2f为碰撞后的物体速度。
弹性碰撞常见的应用之一是撞球游戏。
在撞球中，两个球之间发生的碰撞是弹性碰撞。
假设一个质量为m1的球以速度v1i撞向另一个质量为m2的球，且两个球之间没有能量损失。
根据动量守恒定律，可以得出碰撞后两个球的速度。
二、非弹性碰撞的动量守恒非弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间有能量损失的情况。
在非弹性碰撞中，动量守恒定律仍然适用于描述碰撞前后物体动量的变化情况。
然而，由于能量的损失，非弹性碰撞中的碰撞后速度与弹性碰撞有所不同。
在非弹性碰撞中，一部分或全部动能被转化为其他形式的能量，如热能或变形能。
因此，碰撞后物体的速度会发生变化，而不同于弹性碰撞中速度保持不变的情况。
非弹性碰撞常见的应用之一是交通事故。
当两辆车发生碰撞时，能量损失导致碰撞后的车速度减小，甚至会发生车辆变形。
根据动量守恒定律，我们可以计算碰撞前后的速度变化，并推断事故造成的损害程度。
三、动量守恒定律在碰撞中的应用动量守恒定律在碰撞中有广泛的应用，不仅可以用于解释现象，还可以用于计算物体的运动状态。
以下是动量守恒定律在碰撞中的一些应用：1. 碰撞速度计算：通过动量守恒定律，可以计算碰撞中物体的速度变化，进而了解碰撞后物体的动态状态。
2. 防护设计：动量守恒定律可用于计算碰撞后物体的速度变化，从而指导防护设施的设计，减轻碰撞事故对人身安全的影响。
物理实验居家弹性球的非弹性碰撞实验数据及实验报告含结论
2020年春季大学物理实验<2>专业班级：学号：姓名：日期：实验名称：弹性球的非弹性碰撞实验目的：研究弹性球与地面的碰撞过程，测量小球的入射速度和反弹速度，计算每次碰撞的恢复系数；了解智能手机内置传感器及相关软件的使用方法；学习基本的数据处理分析方法实验仪器材料：米尺、乒乓球、带有Phyphox软件的手机、木质桌面、水泥地面实验方案设计：<思路>球与地板每次碰撞都伴随有声音发出，通过“听音”可测量碰撞的时间间隔，即球的飞行时间，忽略空气阻力影响，由此计算出每次碰撞的入射速度和反弹速度，求出每次碰撞时的恢复系数参考时，麻烦注意数据和格式的替换，楼主也是学生党，这是我自己的实验报告<原理图及相关公式>实验过程：<实验步骤>1.打开Phyphox软件，使用计时器下的声学秒表中的多任务，连续记录碰撞的时间间隔2.将乒乓球置于离木质桌面32cm的高度，无初速度地垂直落下3.待五次结果记录完毕后，结束该部分实验4.将桌面换成水泥地面，重复上述步骤参考时，麻烦注意数据和格式的替换，楼主也是学生党，这是我自己的实验报告<出现的问题及解决方法>问题：乒乓球不断落下的过程中，落点会有偏移，声音难以采集完全；办法：适当降低初始位置的高度，减少其处于空中的时间数据分析处理：<数据记录>撞击次数 1 2 3 4 5平均桌面落下间隔时间（s）0.436 0.376 0.335 0.2950.262平均地面落下间隔时间（s）0.448 0.409 0.377 0.347 0.320<计算过程及结果>根据公式，可得计算小球每次反弹时的入射速度和反弹速度，如下表所示，其中第0次落下的速度为乒乓球自由落体时的速度反弹次数0 1 2 3 4 5木质桌面入射速度（m/s） 2.43 2.13 1.84 1.64 1.45 1.28 反弹速度（m/s） 2.13 1.84 1.64 1.45 1.28 未知水泥地面入射速度（m/s） 2.43 2.20 2.00 1.85 1.70 1.57 反弹速度（m/s） 2.20 2.00 1.85 1.70 1.57 未知根据公式，可得计算小球每次的恢复系数，如下表所示参考时，麻烦注意数据和格式的替换，楼主也是学生党，这是我自己的实验报告撞击次数 1 2 3 4 5 木质桌面落下的恢复系数0.877 0.862 0.890 0.883 0.888 水泥地面落下的恢复系数0.905 0.913 0.922 0.920 0.922绘制恢复系数随速度的变化关系曲线如下结论：速度减小时，恢复系数总体增大；硬质的水泥地面形变小，相较于木质桌面恢复系数更大实验小结：<误差来源>乒乓球比较轻，受空气阻力影响明显；雨天，声学秒表受干扰较大，落下时较轻的声音识别不出；参考时，麻烦注意数据和格式的替换，楼主也是学生党，这是我自己的实验报告随着乒乓球在空气中运动的距离减小，空气阻力减小<实验收获>学会了Phyphox软件的使用；锻炼了控制变量时的想象力如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。
弹性碰撞和非弹性碰撞的动力学分析
弹性碰撞和非弹性碰撞的动力学分析碰撞是物体之间发生相互作用的一种过程，它可以分为弹性碰撞和非弹性碰撞。
弹性碰撞是指碰撞过程中物体的动量和动能守恒，而非弹性碰撞则是指碰撞过程中物体的动量守恒而动能不守恒的情况。
1. 弹性碰撞的动力学分析弹性碰撞是一种特殊的碰撞过程，它在碰撞前后满足动量守恒和动能守恒。
设两个物体质量分别为m1和m2，碰撞前速度分别为v1和v2，碰撞后速度分别为v1'和v2'。
根据动量守恒可以得到以下关系式：m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'同时，根据动能守恒可以得到以下关系式：1/2m1v1^2 + 1/2m2v2^2 = 1/2m1v1'^2 + 1/2m2v2'^22. 非弹性碰撞的动力学分析非弹性碰撞是一种碰撞过程中动能不守恒的情况，一部分动能会转化为其他形式的能量。
设两个物体质量分别为m1和m2，碰撞前速度分别为v1和v2，碰撞后速度分别为v'。
根据动量守恒可以得到以下关系式：m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v'同时，由于动能守恒不成立，我们无法直接通过公式计算速度v'。
3. 实例分析假设有两个质量分别为m1 = 2kg和m2 = 3kg的物体，在碰撞前物体1的速度为v1 = 4m/s，物体2的速度为v2 = -2m/s。
根据动量守恒可以得到：2 * 4 +3 * (-2) = 2v1' + 3v2'简化得：8 - 6 = 2v1' + 3v2'2 = 2v1' + 3v2'其中，v1'和v2'为碰撞后的速度。
对于弹性碰撞，在碰撞前后的动能守恒关系式中分别代入具体数值可以计算出碰撞后的速度。
但对于非弹性碰撞，动能守恒不成立，因此无法直接计算出具体速度。
在实际应用中，弹性碰撞和非弹性碰撞都有其特殊的应用场景。
关于弹性及非弹性碰撞的物理实验报告
关于弹性及非弹性碰撞的物理实验报告实验目的：1.探究弹性碰撞和非弹性碰撞的特性和差异。
2.通过实验验证和分析弹性碰撞和非弹性碰撞的动量守恒和能量守恒定律。
实验器材：1.一块充气球2.一块硬板3.直尺4.常规实验器材：计时器、计量器等实验步骤：弹性碰撞部分：1.将充气球气体充满并系在直尺的一端。
2.将直尺竖直放置在桌面上，并调整直尺的位置，使充气球的另一端与平衡位置对齐。
3.用手轻轻按下充气球，使其向前移动，并观察和记录充气球弹性碰撞的运动情况。
非弹性碰撞部分：1.将充气球气体再度充满并系在直尺的一端。
2.将直尺竖直放置在桌面上，调整直尺的位置，使充气球的另一端稍稍超过平衡位置。
3.用手轻轻按下充气球，使其向前移动，并观察和记录碰撞的运动情况。
4.记录非弹性碰撞后的充气球运动速度和方向，并与弹性碰撞进行对比。
实验数据：弹性碰撞：1.充气球在碰撞前的运动速度：v12.充气球在碰撞后的运动速度：v2非弹性碰撞：1.充气球在碰撞前的运动速度：v12.充气球在碰撞后的运动速度：v2实验结果分析：根据实验数据和观察结果，可以得出以下结论：1.弹性碰撞是指碰撞后物体能够恢复原来的形状和动能，而非弹性碰撞是指碰撞后物体无法恢复原来的形状和动能。
2.在弹性碰撞中，充气球的运动速度和方向未发生改变。
3.在非弹性碰撞中，充气球的运动速度和方向发生改变。
4.弹性碰撞满足动量守恒和能量守恒定律，而非弹性碰撞仅满足动量守恒定律。
实验结论：1.弹性碰撞和非弹性碰撞具有明显的差异，弹性碰撞能够恢复物体的形状和动能，而非弹性碰撞无法恢复。
2.弹性碰撞和非弹性碰撞均满足动量守恒定律，但仅弹性碰撞满足能量守恒定律。
实验总结：通过本次实验，我对弹性碰撞和非弹性碰撞的特性有了更深入的理解。
我学到了动量守恒和能量守恒定律在碰撞实验中的应用，以及弹性碰撞和非弹性碰撞的区别。
此外，在实验过程中，我还进一步加强了观察和记录数据的能力。
实验结果有助于我们更好地理解自然界中的碰撞现象，并为工程设计和物理学研究提供了实验依据。
关于弹性与非弹性碰撞的物理实验报告
关于弹性与非弹性碰撞的物理实验报告摘要：本实验通过进行碰撞实验，研究了不同情况下的弹性碰撞和非弹性碰撞的现象和性质。
通过实验观察和数据分析，以及理论模型的运用，得出了关于物体碰撞的一些重要规律，并深入探讨了碰撞过程中的能量守恒与动量守恒。
引言：弹性与非弹性碰撞作为物体的基本运动行为，对于研究物体的动态性质具有重要意义。
弹性碰撞指的是碰撞之后物体之间没有能量损失，而非弹性碰撞则是指碰撞之后物体之间有部分或全部能量损失的碰撞过程。
因此，本实验旨在通过实际操作和数据统计，以及理论分析，研究碰撞过程中的物体性质和动量守恒、能量守恒规律。
实验方法：1.准备材料：小球、弹簧、轨道、测量器具等。
2.实验装置的搭建：将轨道固定在平面上，使其保持水平；在轨道上固定一个带有弹簧的支架。
3.实验步骤：a.调整装置，确保小球从轨道上滚下时，与弹簧的碰撞是水平的。
b.测量小球在运动前后的速度，计算小球的动量。
实验结果及讨论：1.弹性碰撞实验：a.将小球从轨道上滚下，观察与弹簧碰撞后的反弹情况。
b.测量反弹小球的速度，计算其动量和动能。
c.通过数据统计及计算，验证动量守恒和能量守恒的规律。
d.讨论弹性碰撞的特点和规律，如动量交换和动能转化等。
2.非弹性碰撞实验：a.将小球从轨道上滚下，观察与弹簧碰撞后的停止情况。
b.测量停止后小球的速度，计算其动量和动能。
c.通过数据统计及计算，分析能量损失的情况，并讨论非弹性碰撞的特点和规律。
结论：通过实验结果和分析，我们得出以下结论：1.弹性碰撞时，碰撞前后的动量相等，能量守恒，且没有能量损失。
此外，碰撞物体之间动能的转化符合一定的规律。
2.非弹性碰撞时，碰撞前后的动量仍然守恒，但能量损失，并且损失的能量转化为其他形式。
实验总结：通过本次实验，我们对于弹性与非弹性碰撞的物理性质有了更深入的了解。
在实验过程中，我们还掌握了运用理论模型分析和计算实验结果的方法。
通过进一步的实验和研究，我们可以更系统地探索碰撞的特性，并在更广泛的领域中应用这些知识。
弹性球的非弹性碰撞实验报告(华科版)
2020年春季大学物理实验专业班级：学号：姓名：日期：实验名称：弹性球的非弹性碰撞实验目的：研究弹性球与地面的碰撞过程，测量小球的入射速度和反弹速度，计算每次碰撞的恢复系数；了解智能手机内置传感器及phyphox软件的使用方法；学习基本的数据处理分析方法。
实验仪器材料：弹性小球（如乒乓球）、智能手机及phyphox软件。
实验方案（装置）设计：相关理论（公式）、原理图、思路等1.垂直落到地板（或桌面）上的弹性球连续蹦跳若干次后静止下来。
碰撞过程中，可认为地面相对小球保持静止，每次碰撞的恢复系数为：分别为小球碰撞时的入射速度、反弹速度2. 球与地板每次碰撞都伴随一次声发射，通过“听音”可测量碰撞的时间间隔tn（即球的飞行时间）。
忽略空气阻力影响，由 tn计算出每次碰撞的入射速度和反弹速度，求出每次碰撞时的恢复系数。
实验过程：实验步骤、实验现象观察、出现的问题及解决方法等【实验步骤】1，打开手机Phyphox，选择“计时器”下的“声学秒表”中的“多任务”，点击开始按钮；2，将乒乓球举起一定高度，由静止释放；3，待到乒乓球几乎停止运动，即可点击手机上的停止按钮，并将数据以Excel的形式导出到电脑；4，将数据计入表格，并按公式计算速度以及恢复系数；5，绘制恢复系数随速度的变化关系曲线；6，更换不同材质的反弹板重复实验。
数据分析处理：数据记录（表格）、计算过程及结果等【1】第一组，乒乓球在水泥地面上的数据记录表格：(g取9.80m/s^2)(初始表格,由phynphox导出)（实验表格）（计算过程）（恢复系数随速度的变化关系曲线1（Excel 制作））[1]（恢复系数--速度）【2】第二组，乒乓球在瓷砖地面上的数据记录表格：(g 取9.80m/s^2)（初始表格,由phynphox 导出）（实验表格） 任务数0 1 2 3 4 5 6 7 8 时间间隔t （s ） 0.799 0.672 0.582 0.512 0.456 0.412 0.375 0.343 0.313 速度v （m/s ）3.915 3.293 2.852 2.509 2.234 2.019 1.838 1.681 1.534 恢复系数e------ 0.841 0.886 0.880 0.890 0.904 0.910 0.914 0.912恢复系数e速度v （m/s^2）（计算方法同上，故省略计算过程） （恢复系数随速度的变化关系曲线2（Excel 制作））[2] （恢复系数--速度）结论：①随着碰撞次数的增加，，小球速度越来越大，小球的恢复系数一般是越来越大；②当碰撞板的材料不同时，小球的速度变化情况及恢复系数也是不同的，瓷砖地面的恢复系数高于水泥地面。
动量守恒实验：弹性和非弹性碰撞的观察
汇报人：XX
2024年X月
第1章 简介 第2章 弹性碰撞实验 第3章 非弹性碰撞实验 第4章 实验误差分析 第5章 拓展应用 第6章 总结
目录
● 01
第一章 简介
动量守恒实验简 介
动量守恒定律是物理 学中非常重要的基本 原理之一，影响着整 个物理世界的运动规 律。在实验中，我们 将观察弹性碰撞和非 弹性碰撞的区别，从 而更好地理解动量守 恒定律的实际应用。 实验的目的是通过测 量和计算，验证动量
总结
弹性碰撞实验是深入学习动量守恒定律的重要实 践。通过仔细设计实验步骤、认真处理数据，我 们能够全面理解动量守恒定律的实际应用。不断 探索实验中的挑战，可以帮助我们提升实验技巧 和科学思维能力。
● 03
第3章 非弹性碰撞实验
实验准备工作
在进行非弹性碰撞实 验前，需要进行一些 准备工作。首先，要 确保实验器材处于正 常状态，没有损坏或 松动的部分。其次， 需要确定小车的初始 速度，这将对实验结 果产生影响。最后， 要设置好实验参数， 例如碰撞物体的性质
动量的定义和计算方法
动量的定义
动量是物体运动状态的量 度，定义为物体的质量乘 以速度。
动量的方向和大小
动量的计算方法
动量与物体运动方向一致， 大小取决于物体质量和速 度的乘积。
动量的计算公式为pmv， 其中p为动量，m为质量， v为速度。
实验器材及原理
实验器材
弹簧、小车、测 量仪器
实验设置
记录数据，校准 仪器
题中。
进一步思考
对动量守恒定律 的深入思考可以 引导我们更好地 理解物体间的相 互影响，为未来 的研究提供指导。
意义和应用
《弹性碰撞和非弹性碰撞》碰撞现象探索
《弹性碰撞和非弹性碰撞》碰撞现象探索在我们的日常生活和自然界中，碰撞现象无处不在。
从微观世界的粒子碰撞，到宏观世界的物体相互撞击，碰撞现象既神秘又充满了科学的魅力。
而在物理学中，碰撞主要分为弹性碰撞和非弹性碰撞两大类，它们各自有着独特的特点和规律。
首先，让我们来了解一下弹性碰撞。
弹性碰撞是一种理想的碰撞情况，在这种碰撞中，系统的总动能在碰撞前后保持不变。
想象一下两个完全弹性的小球，比如质量分别为 m1 和 m2 的两个小球，它们以速度 v1 和 v2 相互碰撞。
碰撞后，它们的速度分别变为 v1' 和 v2' 。
根据动量守恒定律和动能守恒定律，我们可以通过一系列的数学推导得出碰撞后的速度表达式。
在弹性碰撞中，碰撞物体之间的相互作用力是保守力，这意味着在碰撞过程中，没有能量的损失和转化。
例如，两个质量相同的弹性小球，以相同的速度相向运动，碰撞后它们会交换速度，各自沿着原来对方的运动方向运动。
这种现象在很多游戏和实验中都能观察到，比如台球桌上的球碰撞。
弹性碰撞的特点使得它在很多领域都有重要的应用。
在物理学的研究中，通过对弹性碰撞的分析，我们可以更好地理解物质的微观结构和相互作用。
在工程领域，弹性碰撞的原理被用于设计减震装置、弹簧系统等，以减少冲击和振动对设备的损害。
接下来，我们再看看非弹性碰撞。
与弹性碰撞不同，非弹性碰撞中系统的总动能在碰撞后会减少。
这部分减少的动能通常会转化为其他形式的能量，比如热能、内能或者声能等。
非弹性碰撞又可以分为完全非弹性碰撞和一般非弹性碰撞。
在完全非弹性碰撞中，碰撞后的物体结合在一起，以相同的速度运动。
比如一辆行驶中的汽车撞上了一堵墙，汽车最终停止，这就是一种完全非弹性碰撞，汽车的动能完全转化为了其他形式的能量。
一般非弹性碰撞则介于弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间，碰撞后的物体仍然分开，但动能有损失。
例如，两个物体碰撞后粘在一起但还能继续运动，这就是一般非弹性碰撞。
非弹性碰撞球实验报告
非弹性碰撞球实验报告实验目的本次实验的目的是研究非弹性碰撞球的运动规律，通过观察和测量实验现象，分析碰撞前后球体的速度和能量变化情况，从而探究非弹性碰撞的特性。
实验装置和材料1. 球道：一条光滑的直线球道，长度为1米。
2. 球：两个球体，其中一个球质量较大，称为球A；另一个球质量较小，称为球B。
3. 速度计：用于测量球体的速度。
实验原理在非弹性碰撞中，碰撞前后两个物体之间的动能损失不为零。
碰撞过程中，一部分动能会转化为内能，通过摩擦等非弹性因素产生热量，因此碰撞后的总动能会减小。
实验步骤1. 首先，将球A放在球道的一端，球B放在球道的另一端，相距一定距离。
2. 确保球道光滑，无任何阻碍物干扰。
3. 使用速度计测量球A和球B的初始速度，并记录下来。
4. 同时推动球A和球B，让它们沿着球道运动，直至碰撞。
5. 当球A和球B碰撞后，再次使用速度计测量球A和球B的末速度，并记录下来。
实验结果及数据分析实验结果显示，碰撞前，球A和球B的速度分别为vA和vB；碰撞后，球A和球B的末速度分别为v'A和v'B。
根据动量守恒定律，可得到以下方程：mAvA + mBvB = mAv'A + mBv'B其中，mA和mB分别为球A和球B的质量。
根据能量守恒定律，可得到以下方程：(1/2)mAvA² + (1/2)mBvB² = (1/2)mAv'A² + (1/2)mBv'B²其中，mA和mB分别为球A和球B的质量。
通过以上方程，我们可以计算非弹性碰撞过程中动量和能量的变化情况，并探究非弹性碰撞的特性。
实验结论通过本次实验，我们观察和测量了非弹性碰撞过程中球体的速度变化和能量转化情况。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 在非弹性碰撞中，碰撞后的总动能会减小，部分动能会转化为内能。
2. 碰撞前大球和小球的速度差距越大，碰撞后小球的速度减小并且大球的速度增加的幅度越大。
弹性碰撞与非弹性碰撞
弹性碰撞与非弹性碰撞碰撞是物体之间进行接触的过程，分为弹性碰撞和非弹性碰撞两种类型。
在本文中，我们将探讨这两种碰撞方式的特点、应用和实例。
一、弹性碰撞弹性碰撞是指在物体之间发生碰撞时，两者之间没有能量损失，动能在碰撞前后保持不变的碰撞方式。
在弹性碰撞中，物体相互撞击后会弹开并保持原来的形状。
弹性碰撞具有以下特点：1. 动能守恒：在碰撞中，物体的总动能保持不变。
假设两个物体分别为A和B，在碰撞前，它们的总动能分别为KA和KB，在碰撞后，它们的总动能仍然分别为KA'和KB'。
其中，KA+KB=KA'+KB'。
2. 动量守恒：在碰撞中，物体的总动量保持不变。
动量为质量和速度的乘积，即p=mv。
假设碰撞前A和B的速度分别为VA和VB，在碰撞后，它们的速度分别为VA'和VB'。
根据动量守恒定律，mA*VA+mB*VB=mA*VA'+mB*VB'。
弹性碰撞在物理学和工程领域有着广泛的应用。
例如，在弹性碰撞中，弹球与球台的碰撞被广泛应用于台球运动。
在这种碰撞中，弹球撞击球台后会弹开，并且速度和方向会发生改变，但总动能和总动量保持不变。
另一个应用是弹簧秤的设计。
弹簧秤在弹性碰撞的基础上，利用物体的弹性变形来测量物体的质量。
当物体放在弹簧上时，它会压缩弹簧并产生一个弹性力，力的大小与物体的质量成正比。
二、非弹性碰撞非弹性碰撞是指在物体之间发生碰撞时，会有一部分能量损失，动能在碰撞前后发生改变的碰撞方式。
在非弹性碰撞中，物体相互撞击后会发生形变或粘连。
非弹性碰撞具有以下特点：1. 动能不守恒：在碰撞中，物体的总动能不再保持不变。
部分动能会转化为其他形式的能量，例如声能、热能等。
2. 动量守恒：在碰撞中，物体的总动量仍然保持不变。
根据动量守恒定律，mA*VA+mB*VB=mA*VA'+mB*VB'。
非弹性碰撞在日常生活中也有着广泛的应用。
动量守恒实验弹性与非弹性碰撞的动量守恒
动量守恒实验弹性与非弹性碰撞的动量守恒动量守恒实验-弹性与非弹性碰撞的动量守恒动量是描述物体运动状态的物理量，是物体质量和速度的乘积。
动量守恒定律是指在一个系统内，如果外力不作用于该系统，系统内物体的总动量保持不变。
在实验中，我们可以通过观察弹性与非弹性碰撞过程，验证动量守恒定律。
一、实验设备和材料：1. 球形小车（用于模拟撞击物体）2. 直线轨道（用于控制小车运动轨道）3. 弹簧胶圈（用于模拟弹性碰撞）4. 橡胶胶圈（用于模拟非弹性碰撞）5. 定标尺（用于测量小车运动距离）6. 计时器（用于测量小车运动时间）二、实验步骤：1. 将直线轨道横向放置在光滑水平的实验台上。
2. 将球形小车放置于直线轨道上，使其能够自由运动。
3. 在小车的一端固定弹簧胶圈，另一端固定橡胶胶圈，分别用于模拟弹性碰撞和非弹性碰撞。
4. 根据实验需要，确定小车的初速度和碰撞物体的质量。
5. 将小车推动至一定高度后释放，记录小车运动的距离和时间。
6. 重复实验多次，得到多组数据。
三、实验结果与分析：1. 弹性碰撞的实验结果：在弹性碰撞实验中，我们观察到小车在碰撞后完全反弹，速度方向发生了改变。
在碰撞过程中，弹簧胶圈受到了压缩，存储了一定的弹性势能，然后将势能转化为了小车的动能。
根据动量守恒定律，碰撞前后整个系统的总动量应该保持不变。
因此，小车的反弹运动是由于动量守恒所导致的。
2. 非弹性碰撞的实验结果：在非弹性碰撞实验中，我们观察到小车在碰撞后停止运动，速度变为零。
橡胶胶圈在碰撞过程中吸收了一部分动能，将其转化为了内能或其他形式的能量，导致小车停止运动。
尽管碰撞后小车的速度变为零，但是根据动量守恒定律，在碰撞前后整个系统的总动量仍然保持不变。
四、结论：通过实验我们可以得出以下结论：1. 在弹性碰撞中，碰撞前后整个系统的总动量保持不变，小车发生完全反弹。
2. 在非弹性碰撞中，碰撞前后整个系统的总动量同样保持不变，但小车失去了全部动能且停止运动。
力学研究弹性碰撞与非弹性碰撞
力学研究弹性碰撞与非弹性碰撞力学是物理学的一个重要分支，研究物体在力的作用下的运动和相互作用。
其中，碰撞是力学研究的一个重要课题，它分为弹性碰撞和非弹性碰撞两种类型。
本文将通过对碰撞的定义、弹性碰撞和非弹性碰撞的特点、应用和实例进行介绍，以及对两种碰撞类型进行对比和分析，以期更好地理解力学中的碰撞现象。
碰撞是物体之间发生的相互作用过程，通常会改变物体的运动状态。
在碰撞中，物体之间会产生关于位置、速度、加速度以及其他物理量的突变。
在力学中，碰撞通常被描述为两个物体相互接触和相互交换能量与动量的过程。
弹性碰撞是指碰撞后物体能够恢复到碰撞前的形状和状态的碰撞过程。
具体而言，弹性碰撞满足动量守恒和动能守恒两个基本条件。
动量守恒要求碰撞前后物体总动量保持不变，而动能守恒则要求碰撞前后物体的总动能保持恒定。
一个经典的弹性碰撞实例是弹簧球的实验。
当一个球以一定速度撞向弹簧，弹簧受力压缩，并对球施加一个力，使球反弹。
这个过程中，球和弹簧之间交换动能，而碰撞后球的速度与碰撞前的速度相反。
实际上，这个过程中弹簧和球之间的碰撞是理论上的弹性碰撞，弹簧不会真正失去能量。
非弹性碰撞是指碰撞后物体无法完全恢复到碰撞前的状态的碰撞过程。
在非弹性碰撞中，碰撞后物体会发生形变、损失能量以及分别处于新的位置和状态。
既然碰撞过程中并未遵循动量守恒和动能守恒，那么碰撞前后物体的速度和动能必然发生变化。
一个常见的非弹性碰撞例子是汽车碰撞。
当两辆汽车以一定的速度相撞时，它们的形状会变形，部分能量会转化为热能和声能。
碰撞完成后，两车的速度将会有所减少，而且形状和结构也会发生改变。
这个例子说明了非弹性碰撞的特点，其中碰撞后物体的速度和能量发生了改变。
除了了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点之外，了解它们在实际生活和科学研究中的应用也是非常重要的。
弹性碰撞和非弹性碰撞在许多领域中都有广泛的应用，如汽车工程、机械设计、材料科学等。
在汽车工程中，研究碰撞对车辆和乘客的影响是保证行车安全的重要一环。
关于弹性与非弹性碰撞的物理实验报告
一，实验原理如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即（1）实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞（图4.1.2-1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有（2）对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。
当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。
由于滑块作一维运动，式（2）中矢量v可改成标量，的方向由正负号决定，若与所选取的坐标轴方向相同则取正号，反之，则取负号。
1．完全弹性碰撞完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即（3）（4）由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为（5）（6）如果v20=0，则有（7）（8）动量损失率为（9）能量损失率为（10）理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差范围内可认为是守恒的。
2.完全非弹性碰撞碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。
在完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，动能不守恒。
（11）在实验中，让v20=0，则有（12）（13）动量损失率（14）动能损失率（15） 3．一般非弹性碰撞一般情况下，碰撞后，一部分机械能将转变为其他形式的能量，机械能守恒在此情况已不适用。
牛顿总结实验结果并提出碰撞定律：碰撞后两物体的分离速度与碰撞前两物体的接近速度成正比，比值称为恢复系数，即（16）恢复系数e由碰撞物体的质料决定。
E值由实验测定，一般情况下0<e<1，当e=1时，为完全弹性碰撞；e=0时，为完全非弹性碰撞。
4.验证机械能守恒定律如果一个力学系统只有保守力做功，其他内力和一切外力都不作功，则系统机械能守恒。
关于弹性与非弹性碰撞的物理实验报告
一，真验本理之阳早格格创做如果一个力教系统所受合中力为整或者正在某目标上的合中力为整，则该力教系统总动量守恒或者正在某目标上守恒，即（1）真验中用二个品量分别为m1、m2的滑块去碰碰（图4.1.2-1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有（2）对付于真足弹性碰碰，央供二个滑止器的碰碰里有用弹性良佳的弹簧组成的慢冲器，咱们可用钢圈做真足弹性碰碰器；对付于真足非弹性碰碰，碰碰里可用僧龙拆扣、橡皮泥或者油灰；普遍非弹性碰碰用普遍金属如合金、铁等，无论哪种碰碰里，必须包管是对付心碰碰.当二滑块正在火仄的导轨上做对付心碰碰时，忽略气流阻力，且没有受他所有火仄目标中力的做用，果此那二个滑块组成的力教系统正在火仄目标动量守恒.由于滑块做一维疏通，式（2）中矢量v可改成标量，的目标由正背号决断，若与所采用的坐标轴目标相共则与正号，反之，则与背号.1．真足弹性碰碰真足弹性碰碰的标记是碰碰前后动量守恒，动能也守恒，即（3）（4）由（3）、（4）二式可解得碰碰后的速度为（5）（6）如果v20=0，则有（7）（8）动量益坏率为（9）能量益坏率为（10）表里上，动量益坏战能量益坏皆为整，但是正在真验中，由于气氛阻力战睦垫导轨自己的本果，没有成能真足为整，但是正在一定缺点范畴内可认为是守恒的.碰碰后，二滑块粘正在所有以10共一速度疏通，即为真足非弹性碰碰.正在真足非弹性碰碰中，系统动量守恒，动能没有守恒.（11）正在真验中，让v20=0，则有（12）（13）动量益坏率（14）动能益坏率（15）3．普遍非弹性碰碰普遍情况下，碰碰后，一部分板滞能将转化成其余形式的能量，板滞能守恒正在此情况已没有适用.牛顿归纳真验截止并提出碰碰定律：碰碰后二物体的分散速度与碰碰前二物体的交近速度成正比，比值称为回复系数，即（16）回复系数e由碰碰物体的量料决断.E值由真验测定，普遍情况下0<e<1，当e=1时，为真足弹性碰碰；e=0时，为真足非弹性碰碰.如果一个力教系统惟有守旧力干功，其余内力战十足中力皆没有做功，则系统板滞能守恒.如图4.1.2-2所示，将气垫导轨一端加一垫块，使导轨与火仄里成α角，把品量为m 的砝码用细绳通过滑轮与品量m’的滑块贯串，滑轮的等效品量为m e，根据板滞能守恒定律，有（17）式中s为砝码m下降的距离，v1战v2分别为滑块通过s距离的初终速度.如果将导轨调成火仄，则有（18）正在无所有非守旧力对付系统做功时，系统板滞能守恒.但是正在真验中存留耗集力，如气氛阻力战滑轮的摩揩力等做功，使板滞能有益坏，但是正在一定缺点范畴内可认为板滞能是守恒的.二，真验器材主要由气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺战光电计时拆置等.使用本真验仪器可干多种真验，比圆仄衡速度战瞬时速度、匀速曲线疏通的钻研、牛顿第二定律的考证、真足非弹性碰碰、非真足弹性碰碰、沉力势能与仄动动能等.三，真验真量1．钻研三种碰碰状态下的守恒定律（1）与二滑块m1、m2，且m1>m2，用物理天仄称m1、m2的品量（包罗挡光片）. 将二滑块分别拆上弹簧钢圈，滑块m2置于二光电门之间（二光电门距离没有成太近），使其停止，用m1碰m2，分别记下m1通过第一个光电门的时间Δt10战通过第二个光电门的时间Δt1，以及m2通过第二个光电门的时间Δt2，沉复五次，记录所测数据，数据表格自拟，估计、.（2）分别正在二滑块上换上僧龙拆扣，沉复上述丈量战估计.（3）分别正在二滑块上换上金属碰碰器，沉复上述丈量战估计.2．考证板滞能守恒定律（1）a=0时，丈量m、m’、m e、s、v1、v2，估计势能删量mgs战动能删量，沉复五次丈量，数据表格自拟.（2）时，（将要导轨一端垫起一牢固下度h，），沉复以上丈量.四，数据处理真足弹性碰碰数据处理普遍非弹性碰碰数据处理真足非弹性碰碰数据处理：1．碰碰前后系统总动量没有相等，试分解其本果.问：滑块正在碰碰历程中总会有能量的益坏，碰碰时的收声，收热等皆有能量的益坏.所以，碰碰前后系统总动量没有相等.2．回复系数e的大小与决于哪些果素？问：物体自己属性，滑讲是可光润等3．您还能念出考证板滞能守恒的其余要领吗？问：小球的仄扔真验，。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
失率的异同，分析空气阻力对二者的影响。
A
14
附录 ３种小球释放高度为60cm时前４次弹跳的能量损失
小球种类 第一次% 第二次% 第三次% 第四次% 平均能量损失%
乒乓球 23.9
19.4
18.2
16.6
19.5
小弹球 19.3
19.6
19.2
4、将小球放在同一高度h'0处，再重复5次取平均值， 记录在表1中，并计算不确定度。
A
9
5、将小球前４次弹跳的能量损失记录在表2中，数据 可通过phyphox软件中的能量测试模块获得。 6、改变下落高度，每个20 cm进行一次实验，进行5次 实验，将前4次弹跳碰撞之后的平均能量损失(百分比) 记录在表3中。 7、以小球释放高度为横坐标，平均能量损失为纵坐 标，将小球不同释放高度的平均能量损失数据(表3)分 别进行拟合，根据点的分布趋势，选择“线性拟合” 绘图，获得弹跳过程平均能量损耗与小球释放高度的 关系。
A
4
图2
A
5
测得每次弹起的高度，计算获得每次小球与地面
(或桌面)碰撞后的能量损失为：
m g 2
E1 m gh1 m ghБайду номын сангаас
t
2 1
t
2 2
8
m g 2
E2 m gh2 m gh3
t
2 2
t
2 3
8
m g 2
E3 m gh3 m gh4
t
2 3
t
2 4
8
M
我们定义η为第n次碰撞前后的能量损耗率，则:
A
10
【数据记录】
下落高度 h'0= 表1 Phyphox数据记录
高度 次数 h0 h1 h2 h3 h4 h5
1
2
3
4
5
6
平均值
A
11
表2 小球在高度为h'0释放时，前4次的能量损失
高度 第一次 第二次 第三次 第四次 平均能量损
次数 %
%
%
%
失%
1
2
3
4
5
6 平均值
A
12
表3 小球在不同高度释放时的能量损失
A
6
【实验器材】 1、弹性球：如乒乓球，弹簧球，篮球或其它可以
居家找到的弹性球。 2、手机：1台搭载有 Phyphox 软件。 3、刻度尺。 4、胶带等。
A
7
【实验步骤】 1、打开手机Phyphox，选择“(In)elastic collision(非)
弹性碰撞测量）”，点击开始按钮。
2、将弹性球举起一定高度，通过刻度尺测量其初始
实验5 弹性球的非弹性碰撞的研究
【实验目的】 1、将智能手机的内置传感器和视频功能与搭载的 Phyphox 软件相结合，利用其中的“（In）elastic collision（非）弹性碰撞测量”功能，通过自主设 计实验，研究弹性球与地面的碰撞过程中能量损失 的特点及决定因素； 2、熟练掌握数据处理的列表法及数据处理软件。
18.3
19.1
大弹球 30.2
27.9
28.2
28.7
28.8
A
15
3种小球不同高度释放时的平均能量损失
能量损失% 高度(cm)
乒乓球
小弹球
大弹球
20
14.6
17.6
27.5
40
17.1
19.3
28.4
60
19.5
19.1
28.8
80
20.6
19.6
30.3
100
22.4
20.9
31.7
在喻漫雪,周海忠的实验中，３个小球的数据：一个直径４cm的 乒乓球、一个直径４cm的弹球和一个直径８cm的弹球，其中大小弹 球的材质一样。
A
16
A
17
A
8
在球体不碰到手机的前提下让下落点与手机的距离 尽可能距离短，原因在于手机测量高低是通过手机录音 功能记录相邻碰撞之间的时间差，为减少误差，应减小 下落点与手机的距离。
3、松开弹性球，让球体自由下落，测量球体每次落地 后弹起的高度，软件记录的高度有：h0、h1……、h5,共6 组高度数据，记录在表1中，数据可通过phyphox软件中 的高度测试模块获得。
能量损失 %
高度(cm)
20
第一次 %
第二次 第三次 第四次 平均能量
%
%
%
损失%
40
60
80
100
注意：表中的高度数据可根据自己的实验自行调节。
A
13
【数据处理】 1、计算高度的不确定度。 2、根据表三的数据获得弹跳过程平均能量损耗与小球释
放高度的关系，并通过Origin或Excel作图。 【思考题】 1. 小球下落高度和平均能量损失满足什么样的关系？ 2. 如果小球尺寸发生变化，相同高度下其能量损失如何
A
1
【实验原理】 小球自由下落撞击地面会由于发生非弹性碰撞
而不断被弹离地面，直到小球的能量由于消耗慢慢 变为零，最终不再弹起．如果保持小球在弹跳的过 程中尽量处于竖直方向，与水平面垂直，那么小球 每一次弹起又落下的过程可以等效为一次竖直上抛 运动。由于竖直上抛运动具有对称性，即：从地面 升到最高点和从最高点落回地面的时间是一样的， 所以，可以把竖直上抛运动的下落过程等效为自由 落体运动。
A
2
h 1 gt2 2
测量获得小球与地面每两次碰撞的时间间隔为t1， t2，t3，……，由此获得物体高度如下，碰撞过程如图 1所示：
h1
1 2
g
t1 2
2
h2
1 2
g
t2 2
2
h3
1 2
g
t3 2
2
M
图1 篮球与地面碰撞示意图
A
3
打开Phyphox中的“（In）elastic collision（非） 弹性碰撞测量）”功能的采集“高度测量”模块，按 下界面最上方的开始键，然后手松开小球使小球自由 下落，Phyphox 即开始记录并生成数据，这个模块可 以自动记录小球相邻两次碰撞接触面声音的时间间隔， 也就是每次小球弹起的时间间隔，并根据系统内置的 重力加速度默认值推算出小球释放及每次落地后弹起 的高度，分别为高度h1、高度h2……,时间间隔分别为 时间t1，时间t2……。如下页图2所示。
高度h'0，手机放在地面(或桌面)距离弹性球下落点不 远的地方(篮球在20cm以内，乒乓球或弹簧球在10cm
以内)，注意不要让下落球体砸到手机。
可将刻度尺(皮尺)通过胶带固定在墙上，或者其
他笔直的物体上作为高度的参考；也可以用胶带在不
同的高度上贴上一个参照物，通过参照物与地面的距
离，获得弹性球下落的高度。