实验二 碰撞实验报告

实验二

碰撞实验报告

14级软件工程班

候梅洁1４04702１

【实验目得】

1.掌握气垫导轨得水平调整、光电门及电脑通用计数器得使用。

2.学会使用物理天平．

3.用对心碰撞特例检验动量守恒定律。

4.了解动量守恒定律与动能守恒得条件.

碰撞前后得动量关系为:

ｍu＝(m+ｍ）v

动能变化为:

ΔE=1/2(m＋m)v－1/2mu

【实验步骤】

1.用物理天平校验两滑块得(连同挡光物）得质量m及ｍ,经测量

m=136、６0g、ｍ=344、02g

2.用游标卡尺测出两挡光物得有效遮光宽度，本实验中Δs＝Δｓ＝5、00cm

3.将气垫导轨调水平.

（1）粗调:调节导轨下得三只底脚螺丝,使导轨大致水平（观察导轨上得气泡,若气泡位于最中央,说明已调平).

（2）静态调平:接通气源,将滑块放在导轨上，这时滑块在导轨上自由运动，调节导轨得单脚底螺丝，使滑块基本静止（不会一直向单一方向运动)

（3）动态调平:将两个安装在到导轨上得光电门相距６0cm左右．在滑块上安放ｕ型挡光片,接电脑通用计数器得电源,打开电源开关,将电脑计数器功能置于“s2”挡.轻轻推动滑块,分别读出遮光片通过两个光电门得时间Δt与Δt，它们不等,则反复强调单脚螺丝,使它们相差不超过千分之几秒,此时可认为气垫导轨基本水平。

4.完全弹性碰撞

适当放置光电门得位置，使它能顺利测出两个滑块碰撞前后得速度，并在可能得情况下,使两个光电门得距离小些。每次碰撞时,大滑块得速度不要太大,让两个滑块完全碰撞两次，分别记录每次得滑块得速度并结算出:(注意速度方向)

动量得变化大小Ｃ=(mｖ+mv)/(ｍｕ+ｍu)

恢复系数e=(v—ｖ）／(ｕ—u）

(v—v为两物体碰撞后相互分离得相对速度,u－ｕ则为碰撞前彼此接近得相对速度）

【注意事项】

1.严格按照在操作规范使用物理天平；

2.严格按照气垫导轨操作规则；

3.给滑块速度时速度要平稳,不应使滑块产生摆动;挡光框应与滑块运动方向一致,且其遮光边缘应与滑块运动方向垂直;

4.挡光框应与滑块之间应固定牢固,防止碰撞时相对位置改变,影响测量精度.

【思考题】

1.动量守恒定律成立得条件就是什么?

系统所受得外力之与为0

2、滑块距光电门近些好还就是远些好？两光电门间近些好还就是远些好?为什么？

滑块距光电门近些好，两光电门间近些好，因为气垫导轨上仍然就是存在微小得摩擦得,滑块与光电门之间、两光电门之间得距离尽可能得小，可以减小实验误差。

【实验结果与分析】

(均以轻滑块得初速度方向为正方向)

第一组实验：

m : u＝14、5２cm／s ｖ＝—16、0０cm/ｓ

m : u＝—８、６3cｍ／s ｕ＝6、２２cｍ/s

计算得：ｅ=0、99 ｃ＝0、８９

第二组实验:

m ：u=２0、66cm／s v=—２7、４2cm／s

m ：u=—13、0４cm/s v＝４、96cm/s

计算得：ｅ=0、9６ｃ=0、75

根据完全弹性碰撞得定义,理论上所求得e、c、e、c都应该等于1、实验出现这样得结果,原因可能就是：

1.由于气轨上各处气流分布不均匀导致滑块受阻力

2.室内空气流动导致滑块受空气阻力

3.气垫导轨未调平，滑块得重力做功

4.实验仪器存在故障

5.测量误差,因为无论就是再精良得仪器总就是会有误差得，不可能做到绝对准确

6.操作误差,两滑块接触面粗糙

7.两滑块不就是正面碰撞

【实验心得】

在我们小组得实验过程中,第一次实验得两组测量值出现较大偏差,表现为计算得出得ｅ与c远小于１,我们在同一台仪器上再次进行多次测量，得出得结果仍然存在比较大得误差。

本次实验让我们熟悉了物理天平，掌握气垫导轨得水平调整、光电门及电脑通用计数器得使用。同时通过自己得操作利用对心碰撞验证了动量守恒定律，从而使我们更加深入地理解力学原理,实验中遇到了问题,我们经过努力分析后解决问题，让我们学会了许多。