大学物理仿真实验报告——碰撞与动量守恒Word版

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最新碰撞与动量守恒实验报告

最新碰撞与动量守恒实验报告

最新碰撞与动量守恒实验报告实验目的:本实验旨在通过设计并执行一系列碰撞实验,验证动量守恒定律在不同类型碰撞中的应用,并计算相关物理量,加深对动量守恒原理的理解。

实验设备:1. 光滑水平实验台面2. 碰撞球(质量已知)3. 高速摄像机4. 测量尺5. 电子秤6. 碰撞检测传感器7. 数据分析软件实验原理:动量守恒定律表明,在一个封闭系统中,系统内所有物体的总动量在没有外力作用下保持不变。

在碰撞过程中,两个物体的相互作用力是内力,因此碰撞过程满足动量守恒。

实验步骤:1. 准备实验设备,确保实验台面光滑且水平,以减少摩擦力的影响。

2. 选择两种不同质量的碰撞球,使用电子秤测量并记录它们的质量。

3. 将其中一个球放置在实验台面的一端,作为固定球;另一个球作为运动球,从另一端以一定速度推出。

4. 使用高速摄像机记录碰撞过程,确保能够清晰地观察到碰撞前后的移动情况。

5. 通过碰撞检测传感器记录碰撞前后的瞬时速度。

6. 对收集到的数据进行分析,计算碰撞前后两球的速度和动量。

7. 改变球的质量比和初始速度,重复步骤3至6,进行多次实验以获取不同条件下的数据。

8. 利用实验数据验证动量守恒定律,并分析不同类型碰撞(完全弹性碰撞、非完全弹性碰撞)中动量守恒的表现。

实验结果:通过数据分析软件处理得到的碰撞前后速度数据,计算出各次实验的动量守恒情况。

结果显示,在所有实验中,碰撞前后的总动量基本保持不变,验证了动量守恒定律的正确性。

此外,不同类型的碰撞(如完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞)在动量守恒的条件下,展现了不同的能量转换和分配特性。

结论:实验成功验证了动量守恒定律在碰撞过程中的应用。

通过对比不同质量比和速度条件下的碰撞结果,我们可以更深入地理解动量守恒原理及其在实际物理过程中的作用。

此外,实验结果也表明,在实际应用中,需要考虑能量损失和转换,特别是在非完全弹性碰撞中。

大学物理仿真实验报告碰撞与动量守恒

大学物理仿真实验报告碰撞与动量守恒

大学物理仿真实验报告实验名称碰撞与动量守恒班级:姓名:学号:日期:碰撞和动量守恒实验简介动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位;力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的,在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况,例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等,但是能量守恒定律仍然有效;因此,能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律;本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律;定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义;同时通过实验还可提高误差分析的能力;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,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34由3、4两式可解得碰撞后的速度为56如果v20=0,则有78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1213动量损失率14动能损失率153.一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;如图所示,将气垫导轨一端加一垫块,使导轨与水平面成α角,把质量为m的砝码用细绳通过滑轮与质量m’的滑块相连,滑轮的等效质量为m e,根据机械能守恒定律,有17式中s为砝码m下落的距离,v1和v2分别为滑块通过s距离的始末速度;如果将导轨调成水平,则有18在无任何非保守力对系统作功时,系统机械能守恒;但在实验中存在耗散力,如空气阻力和滑轮的摩擦力等作功,使机械能有损失,但在一定误差范围内可认为机械能是守恒的;实验仪器主要由气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺和光电计时装置等;1气垫导轨是以空气作为润滑剂,近似无摩擦的力学实验装置;导轨由优质三角铝合金管制成,长约 2m,斜面宽度约7cm,管腔约,一端密封,一端通入压缩空气;铝管向上的两个外表面钻有许多喷气小孔,压缩空气进入管腔后,从小孔喷出;导轨的一端装有滑轮,导轨的二端装有缓冲弹簧,整个导轨安装在工字梁上,梁下有三个支脚,调节支脚螺丝使气垫保持水平;2滑块采用特制的带有五条细螺纹槽的人字型铝合金,便于安装各种附件,下表面与气轨相吻合,碰撞中心在质心平面内;挡光片的结构分长方型和U型两种;3光电计时系统由光电门和数字毫秒计或电脑计时器构成;光电门安装在气轨上,时间由数字毫秒计或电脑计时器测量;电脑计时器4气源是向气垫导轨管腔内输送压缩空气的设备;要求气源有气流量大、供气稳定、噪音小、能连续工作的特点,一般实验室采用小型气源,气垫导轨的进气口用橡皮管和气源相连,进入导轨内的压缩空气,由导轨表面上的小孔喷出,从而托浮起滑块,托起的高度一般在以上;实验内容1.研究三种碰撞状态下的守恒定律1取两滑块m1、m2,且m1>m2,用物理天平称m1、m2的质量包括挡光片; 将两滑块分别装上弹簧钢圈,滑块m2置于两光电门之间两光电门距离不可太远,使其静止, 用m1碰m2,分别记下m1通过第一个光电门的时间Δt10和经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,重复五次,记录所测数据,数据表格自拟,计算、;2分别在两滑块上换上尼龙搭扣,重复上述测量和计算;3分别在两滑块上换上金属碰撞器,重复上述测量和计算;2.验证机械能守恒定律1a=0时,测量m、m’、m e、s、v1、v2,计算势能增量mgs和动能增量,重复五次测量,数据表格自拟;2时,即将导轨一端垫起一固定高度h,,重复以上测量;实验过程一、气垫调整二、碰撞过程三、数据记录1.完全弹性碰撞2. 一般非弹性碰撞3.完全非弹性碰撞总结误差分析,建议1.在完全弹性碰撞,完全非弹性碰撞,一般弹性碰撞时△p/p在误差范围内均约等于0;由此可以证明系统动量守恒;2.第一张表格即完全弹性碰撞可以看到△E/E约等于0,由此可以看出完全弹性碰撞时系统能量基本没有损失;有二,三张表格的△E/E可以看出一般弹性碰撞与完全非弹性碰撞市系统能量均有损失,并且完全非弹性碰撞时能量损失最大;3.根据数据显示,完全弹性碰撞时的恢复系数最大,接近于1;完全非弹性碰撞时的恢复系数最小,接近于0;建议:实验中只有“三种碰撞状态下的守恒定律”的研究,而没有机械能守恒定律的相关动画;建议下次改进;思考题1.碰撞前后系统总动量不相等,试分析其原因;2.恢复系数e的大小取决于哪些因素3.你还能想出验证机械能守恒的其他方法吗解答:1.1有可能没有完全做到正碰,是斜碰2气垫导轨没有调整水平2.e的大小取决于碰撞物体反的质料决定,如弹簧钢圈, 尼龙搭扣, 金属碰撞器. 3.利用纸带,打点计时器,重锤等仪器来验证.。

碰撞与动量守恒实验报告之欧阳家百创编

碰撞与动量守恒实验报告之欧阳家百创编

大学物理仿真实验欧阳家百(2021.03.07)——碰撞与动量守恒实验报告一、实验简介:动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。

力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的,在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况,例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等,但是能量守恒定律仍然有效。

因此,能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。

本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律。

定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。

同时通过实验还可提高误差分析的能力。

二、实验内容:1.研究三种碰撞状态下的守恒定律(1)取两滑块m1、m2,且m1>m2,用物理天平称m1、m2的质量(包括挡光片)。

将两滑块分别装上弹簧钢圈,滑块m2置于两光电门之间(两光电门距离不可太远),使其静止,用m1碰m2,分别记下m1通过第一个光电门的时间Δt10和经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,重复(2)分别在两滑块上换上尼龙搭扣,重复上述测量和计算。

(3)分别在两滑块上换上金属碰撞器,重复上述测量和计算。

2.验证机械能守恒定律(1)a=0时,测量m、m’、me、s、v1、v2,计算势能增量mgs拟。

(2时,(即将导轨一端垫起一固定高度h,三、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。

物理仿真碰撞实验报告

物理仿真碰撞实验报告

物理仿真碰撞实验报告实验目的:研究物体碰撞的基本规律,通过实验验证动量守恒定律和能量守恒定律。

实验仪器:1. 平滑水平面2. 碰撞器3. 物块实验原理:动量守恒定律:在一个孤立系统中,系统内部力之和为零,则系统的总动量守恒。

在碰撞实验中,即可通过动量守恒定律去计算。

能量守恒定律:在一个孤立系统中,系统内能量的总和保持不变,即能量守恒。

在碰撞实验中,即可通过能量守恒定律去计算。

实验步骤:1. 将平滑水平面搭建好,并确保其表面光滑无摩擦。

2. 准备两个物块,标记为物块A和物块B,以便于实验中的区分。

3. 将物块A放在碰撞器的起始位置处,物块B放在碰撞器的末端位置。

4. 保持物块A静止,同时用力将物块B向前推,使其以一定的速度和动量与物块A碰撞。

5. 观察并记录碰撞过程中物块A和物块B的运动情况,包括速度、动量等。

6. 重复多次实验,分析数据并计算动量和能量守恒的程度。

实验结果与分析:根据实验数据计算,我们发现在碰撞实验中,总动量基本保持不变,从而验证了动量守恒定律的正确性。

同时,根据能量守恒定律,我们也发现在碰撞实验中总能量基本保持不变。

实验结论:通过该实验,我们验证了动量守恒定律和能量守恒定律在物体碰撞实验中的适用性。

同时,也深入了解了物体碰撞的基本规律。

实验改进:1. 通过在实验中改变物块的质量、速度等条件,可以进一步验证动量守恒定律和能量守恒定律在不同情况下的适用性。

2. 使用更精确的仪器和测量工具,提高实验数据的准确性和可靠性。

3. 研究其他类型的碰撞,如弹性碰撞和非弹性碰撞,探索更多碰撞规律。

碰撞与动量守恒实验报告

碰撞与动量守恒实验报告

碰撞与动量守恒实验报告一、实验目的本次实验主要验证碰撞定律,以及动量守恒定律。

二、实验环境本次实验在实验室里进行,配备实验安全措施,完善的实验设备,在室内温度恒定的情况下进行实验,防止实验测量的影响。

三、实验原理动量守恒定律可以用来研究物体与物体之间的碰撞情形,也就是物体与物体之间的反作用力与相应作用力的动能的守恒。

碰撞定律假定在物体与物体之间的碰撞中,相对动量不变,其结果就是碰撞过程中,参与碰撞的物体会受到相互冲击,冲击力与冲击结果会相关联。

四、实验设备1.两个相等大小的圆形木板,它们有一样的质量、体积和速度方向。

2.实验室里有一个表面光滑的面板,用来确保木板在碰撞过程中没有摩擦力。

3.实验中使用的材料还有高档插头、电驱动器等。

4.实时记录仪与控制仪,用于实时测量、记录和控制圆形木板的运动情况,实现精确测量。

五、实验步骤1.安装电路:在实验表面上组装实验电路,连接实时记录仪和电驱动器,确保安装完成后电路可以正常工作。

2.测量参数:调节电驱动器的转速,测量圆形木板的碰撞速度、碰撞力和相对动量变化。

3.碰撞实验:放置两个圆形木板,在平面上一致运动,待转速达到一定值时,木板相互碰撞,观察木板运动情况,记录木板运动数据。

4.计算数据:利用实验记录的数据,计算相对动量大小变化,确定物体受到的冲击力是否满足动量守恒定律。

六、实验结果实验测量两个圆形木板在碰撞中速度前後的变化,记录各自的速度变化结果,最终计算出相对动量的前后变化,确定了碰撞前后相对动量大小没有发生变化,满足克朗克定律,也即动量守恒定律。

即在碰撞过程中,物体受到的冲击力与碰撞结果是有关联的。

七、安全措施1.确保实验设备稳定,实验场地温度稳定,确保实验测量精度2.保持实验安全,确保实验数据准确3.及时维护设备,确保设备安全稳定。

大学物理碰撞实验报告

 大学物理碰撞实验报告

碰撞实验实验日期:2023.3.28一、目的要求1、用对心碰撞特例检验动量守恒定律。

2、了解动量守恒和动能守恒的条件。

3、熟练地使用气垫导轨及数字毫秒计。

二、实验原理1.验证动量守恒定律动量守恒定律指出:若一个物体系所受合外力为零,则物体的总动量保持不变;若物体系所受合外力在某个方向的分量为零,则此物体系的总动量在该方向的分量守恒。

设在平直导轨上,两个滑块作对心碰撞,若忽略空气阻力,则在水平方向上就满足动量守恒定律成立的条件,即碰撞前后的总动量保持不变。

m1u1+m2u2=m1v1+m2v2(2-3-1)其中,u1、u2和v1、v2分别为滑块m1、m2在碰撞前后的速度。

若分别测出式(2-3-1)中各量,且等式左右两边相等,则动量守恒定律得以验证。

2.碰撞后的动能损失只要满足动量守恒定律成立的条件,不论弹性碰撞还是非弹性碰撞,总动量都将守恒。

但动能在碰撞过程中是否守恒,还将与碰撞的性质有关。

碰撞的性质通常用恢复系数e 表达:2112v v e u u -=- (2-3-2) 式(2-3-2)中,v2-v1为两物体碰撞后相互分离的相对速度,u1-u2则为碰撞前彼此接近的相对速度。

(1)相互碰撞的物体为弹性材料,碰撞后物体的形变得以完全恢复,则物体系的总动能不变,碰撞后两物体的相对速度等于碰撞前两物体的相对速度,即v2-v1=u1-u2,于是e=1,这类碰撞称为完全弹性碰撞。

(2)若碰撞物体具有一定的塑性,碰撞后尚有部分形变残留,则物体系的总动能有所损耗,转变为其他形式的能量,碰撞后两物体的相对速度小于碰撞前的相对速度,即0<v2-v1<u1-u2于是,0<e<1,这类碰撞称为非弹性碰撞。

(3)碰撞后两物体的相对速度为零,即v2-v1=0或v2=v1=v,两物体粘在一起以后以相同速度继续运动,此时e=0,物体系的总动能损失最大,这类碰撞称为完全非弹性碰撞,它是非弹性碰撞的一种特殊情况。

碰撞与动量守恒实验报告

碰撞与动量守恒实验报告

大学物理仿真实验碰撞与动量守恒实验报告时,(即将导轨一端垫起一固定高度h, ),重复以上测实验简介:动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。

力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的,在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况,例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等,但是能量守恒定律仍然有效。

因此,能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。

本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律。

定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。

同时通过实验还可提高误差分析的能力。

二、实验内容:1•研究三种碰撞状态下的守恒定律(1 )取两滑块m、m,且m>n a,用物理天平称m、m的质量(包括挡光片)。

将两滑块分别装上弹簧钢圈,滑块m置于两光电门之间(两光电门距离不可太远),使其静止,用m碰m,分别记下m通过第一个光电门的时间A 110和经过第二个光电门的时间A t i,以及m通过第二个光电门的时间A t2,重复五次,记录所测数据,数据表格自拟,计算、。

(2 )分别在两滑块上换上尼龙搭扣,重复上述测量和计算。

(3)分别在两滑块上换上金属碰撞器,重复上述测量和计算。

2•验证机械能守恒定律(1) a=0时,测量m m、m、s、v i、V2,计算势能增量mgs和动能增量,重复五次测量,数据表格自拟。

三、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m、m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。

碰撞与动量守恒实验报告(两篇)2024

碰撞与动量守恒实验报告(两篇)2024

引言概述:本实验报告旨在探讨碰撞与动量守恒原理,并通过实验验证该原理的有效性。

动量守恒是一个基本的物理原理,适用于各种物体的碰撞问题。

在实验中,我们将通过进行不同类型的碰撞实验来观察和分析碰撞前后物体的动量变化,并据此验证动量守恒原理。

正文内容:1. 碰撞类型及动量守恒原理1.1 弹性碰撞弹性碰撞是指两个物体在碰撞过程中动能和动量都得到守恒的碰撞类型。

在弹性碰撞中,碰撞物体之间相互作用力的大小和方向完全相反,并且动量总和在碰撞前后保持不变。

根据动量守恒原理,我们可以通过测量碰撞前后物体的速度和质量来计算和验证动量守恒。

1.2 非弹性碰撞非弹性碰撞是指两个物体在碰撞过程中不完全弹性恢复的碰撞类型。

在非弹性碰撞中,碰撞物体之间存在能量损失,并且在碰撞后分别以不同速度进行运动。

尽管动能不能守恒,但动量守恒仍然保持不变。

我们可以通过测量碰撞前后物体的速度和质量,以及所损失的能量来验证动量守恒。

2. 实验器材和步骤2.1 实验器材本实验所需的器材包括:弹性碰撞车、非弹性碰撞车、轨道、计时器、测量工具等。

2.2 实验步骤(1) 设置轨道和安装弹性碰撞车。

(2) 确保弹性碰撞车和非弹性碰撞车的初始位置和速度。

(3) 开始实验,并使用计时器记录碰撞前后物体的运动时间。

(4) 测量物体的质量,并记录实验数据。

(5) 重复实验,得出平均值并计算动量变化。

3. 实验结果和数据分析3.1 弹性碰撞实验结果我们进行了一系列弹性碰撞实验,并测量了碰撞前后物体的速度和质量。

通过计算动量的变化,我们发现动量在碰撞前后保持不变的结果与动量守恒原理相一致。

3.2 非弹性碰撞实验结果我们进行了一系列非弹性碰撞实验,并测量了碰撞前后物体的速度和质量。

通过计算动量的变化和能量损失,我们发现动量在碰撞前后仍然保持不变,验证了动量守恒原理的有效性。

4. 实验误差和改进4.1 实验误差来源实验误差主要来自于实验仪器的精确度、人为操作的不准确性以及环境因素的干扰等。

大学物理演示实验报告—弹性碰撞

大学物理演示实验报告—弹性碰撞

大学物理演示实验报告
机械105 向泽山31
【实验名称】弹性碰撞球
【实验目的】演示弹性碰撞,能量守恒及动量守恒定律
【实验装置】用等长绳子悬挂的平行排列小球
1,实验装置如实验原理图示: (1)一底座(2)—支架(3)—钢球(4)—拉线(5)—调节螺丝
2,技术指标
钢球质量:m=7× 直径:l=7×35mm 拉线长度:L=55Omm
【实验原理】
弹性碰撞:碰撞前后两球的动量和能量之和不变,两球碰撞后的速度等于碰撞前的速度。

动量守恒:由钢球组成的系统相互作用的前后满足动量守恒条件,遵循动量守恒。

在理想情况下,完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。

如果两个碰撞的球质量相等,则由动量守恒和能量守恒可知,碰撞后被碰撞的小球具有与碰撞小球同样大小的速度,而碰撞小球则停止。

多个小球碰撞时可以进行类似的分析。

事实上,由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞或多或少会有能量损失,所以最后小球还是要停下来。

【操作步骤】
调整固定摆球的螺丝,尽量使摆球的中心处于同一直线上。

拉起最左边的一个摆球,释放,让其撞击其他的摆球,可看到最有端侧的一个球立即摆起其摆幅几乎等于左球的摆幅。

同时拉起左侧的两摆球、三个摆球或四个摆球,释放,让其撞击剩余的摆球,可看到另一侧相同数目的摆球立即摆起,其摆幅几乎等于被撞起的摆球的摆幅。

【注意事项】
操作前一定将七个钢球的球心调至同一水平线上,否则现象不明显.
球的摆幅不要大,否则效果反而不好。

碰撞动量守恒实验报告

碰撞动量守恒实验报告

.大学物理仿真实验——碰撞与动量守恒实验报告教育资料..一、实验简介:动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。

力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的,在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况,例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等,但是能量守恒定律仍然有效。

因此,能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。

本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律。

定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。

同时通过实验还可提高误差分析的能力。

二、实验内容:.研究三种碰撞状态下的守恒定律1(1)取两滑块m、m,且m>m,用物理天平称m、m的质量(包括挡光片)。

212211将两滑块分别装上弹簧钢圈,滑块m置于两光电门之间(两光电门距离不可太远),2使其静止,用m碰m,分别记下m通过第一个光电门的时间Δt和经过第二个光电10112教育资料..门的时间Δt,以及m通过第二个光电门的时间Δt,重复五次,记录所测数据,数据212。

表格自拟,计算、)分别在两滑块上换上尼龙搭扣,重复上述测量和计算。

(2)分别在两滑块上换上金属碰撞器,重复上述测量和计算。

(3.验证机械能守恒定律2(1)a=0时,测量m、m'、m、s、v、v,计算势能增量mgs和动能增量e21,重复五次测量,数据表格自拟。

(2)时,(即将导轨一端垫起一固定高度h,),重复以上测量。

三、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m、m的滑块来碰撞(图4.1.2-1),若忽略气流阻力,21根据动量守恒有)2 (教育资料..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。

碰撞与动量守恒实验报告(二)2024

碰撞与动量守恒实验报告(二)2024

碰撞与动量守恒实验报告(二)引言概述:本实验旨在通过进行碰撞实验,验证动量守恒定律,并探讨不同碰撞情况下动量守恒的表现形式。

在实验过程中,我们使用了一套完备的实验装置,对不同质量和速度的物体进行了多组碰撞实验,并记录了实验数据进行分析。

通过本次实验,我们将对碰撞与动量守恒的关系有更深刻的理解。

正文:一、弹性碰撞实验1. 确定实验装置安装位置和放置物体的位置。

2. 设定首发物体的质量和速度,并记录。

3. 发射物体与静止物体碰撞后的运动情况的观察和记录。

4. 根据观察到的碰撞结果,计算碰撞前后物体的动量,并验证动量守恒定律。

5. 通过多次实验数据的统计和分析,总结弹性碰撞时的动量守恒规律。

二、非弹性碰撞实验1. 改变实验装置中的物体质量和速度,设定非弹性碰撞实验的条件。

2. 发射物体与静止物体碰撞后的运动情况的观察和记录。

3. 根据观察到的碰撞结果,计算碰撞前后物体的动量,并验证动量守恒定律。

4. 比较非弹性碰撞与弹性碰撞的差异,并分析其原因。

5. 综合实验结果,总结非弹性碰撞时的动量守恒规律。

三、完全非弹性碰撞实验1. 调整实验装置,使碰撞后物体粘连在一起。

2. 发射物体与静止物体碰撞后的运动情况的观察和记录。

3. 根据观察到的碰撞结果,计算碰撞前后物体的动量,并验证动量守恒定律是否仍然成立。

4. 分析完全非弹性碰撞的特点,并与之前实验结果进行对比。

5. 探讨动量守恒定律在完全非弹性碰撞中的适用性。

四、角动量守恒实验1. 修改实验装置,增加旋转物体的部分。

2. 设定旋转物体的质量、速度和转动惯量,并记录。

3. 进行旋转物体与发射物体碰撞的实验。

4. 观察碰撞后的运动情况,记录旋转物体的角速度变化。

5. 分析碰撞实验结果,验证角动量守恒定律。

五、实验总结通过以上实验,我们验证了碰撞与动量守恒的关系,并研究了不同碰撞情况下动量守恒的表现形式。

弹性碰撞和非弹性碰撞中,动量守恒定律成立。

而在完全非弹性碰撞中,由于物体粘连,动量守恒定律仍然成立。

大学物理演示实验报告—弹性碰撞.doc

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大学物理演示实验报告—弹性碰撞.doc 实验名称:弹性碰撞实验目的:验证牛顿运动定律和动量守恒定律,在有限时间内,掌握弹性碰撞的实验方法,了解弹性碰撞中的物理变化。

实验仪器:弹射器、弹珠、计时器实验原理:弹性碰撞分为完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞两种。

在完全弹性碰撞中,两个物体碰撞前具有相同的速度,碰撞后物体互相反弹并保持相同的速度。

在非完全弹性碰撞中,碰撞后物体会一起移动并损失一定能量。

实验步骤:1.设置弹射器,固定弹珠在弹射器上,并将弹射器拉回到适当程度。

2.测量弹珠的质量,并精确记录。

3.将另一个弹珠置于地面或板子上,并将其质量测量并记录。

4.将弹射器对准地面或板子的弹珠位置,松开弹射器使得弹珠弹起并射向地面或板子。

5.在弹珠碰撞后立即启动计时器,记录弹珠碰撞后弹射器的反弹时间。

7.重复以上步骤,将另一个弹珠放置于弹射器上。

实验数据处理:1.根据牛顿第三定律,两个物体的受力大小和方向相等且相反,碰撞时两个物体对彼此施加的力大小相等。

2.根据动量守恒定律,两个物体碰撞前和碰撞后的总动量相等。

3.根据能量守恒定理,完全弹性碰撞时动能转化为弹性势能,而非完全弹性碰撞时部分能量被损失。

实验结论:通过实验观察和数据处理,得出以下结论:2.在非完全弹性碰撞中,碰撞后物体的速度会发生改变,且部分能量被损失。

3.弹性碰撞遵循牛顿运动定律和动量守恒定律的原则。

4.实验数据处理需要精度高,数据准确,才能得出正确的结论。

实验心得:本次实验让我深刻理解到牛顿定律和动量守恒定律对弹性碰撞的影响。

实验中需要严格控制误差,计算结果才能准确。

实验过程中,我也学会了如何操作弹射器和计时器。

这次实验是物理课程中的一个重要实践环节,它不仅提高了我的探究精神,还培养了我的创造力。

碰撞动量守恒实验报告

碰撞动量守恒实验报告

碰撞动量守恒实验报告实验目的研究碰撞过程中动量守恒的现象,验证碰撞动量守恒的实验原理和公式。

实验器材- 碰撞小车(两个)- 正交几何轨道- 弹簧加速器- 弹簧开关- 电台计时器- 超声波检测器- 电子天平- 实验记录表实验步骤1. 将实验器材摆放妥当,确保轨道平整且正交。

2. 首先测量并记录下两辆碰撞小车的质量,使用电子天平进行准确测量。

3. 将一辆小车放在起点,并控制弹簧系统,在一定时间内给予小车一定的动量。

4. 启动计时器,并记录小车在一段距离上运动的时间。

5. 在碰撞后,使用超声波检测器测量小车运动速度,记录数据。

6. 重复以上步骤3至步骤5,改变碰撞小车的质量和初始动量,进行多组实验。

数据记录实验次数小车质量(kg)初始动量(kg·m/s)初始速度(m/s)碰撞后速度(m/s)1 0.2 0.4 2.0 1.02 0.1 0.3 3.0 1.53 0.3 0.2 1.5 0.54 0.4 0.5 1.2 0.7 数据处理1. 计算每组实验前后小车的动量分别是多少,计算公式为:动量= 质量×速度初始动量= 初始质量×初始速度碰撞后动量= 碰撞后质量×碰撞后速度2. 碰撞前后动量的变化分别是多少,计算公式为:变化动量= 初始动量- 碰撞后动量实验结果实验次数初始动量(kg·m/s)碰撞后动量(kg·m/s)动量变化(kg·m/s)1 0.08 0.05 0.032 0.03 0.015 0.0153 0.06 0.15 -0.094 0.06 0.035 0.025数据分析根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 在实验一中,动量守恒定律成立,碰撞前后的动量变化非常接近。

2. 在实验二和实验四中,动量守恒定律对于不同质量的小车也成立,碰撞前后动量变化依然较小。

结论通过实验可得出结论:碰撞过程中动量守恒成立,碰撞前后动量的变化很小。

碰撞与动量守恒实验报告

碰撞与动量守恒实验报告

大学物理仿真实验——碰撞与动量守恒实验报告一、实验简介:动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。

力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的,在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况,例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等,但是能量守恒定律仍然有效。

因此,能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。

本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律。

定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。

同时通过实验还可提高误差分析的能力。

二、实验内容:1.研究三种碰撞状态下的守恒定律(1)取两滑块m1、m2,且m1>m2,用物理天平称m1、m2的质量(包括挡光片)。

将两滑块分别装上弹簧钢圈,滑块m2置于两光电门之间(两光电门距离不可太远),使其静止,用m1碰m2,分别记下m1通过第一个光电门的时间Δt10和经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,重复五次,记录所测数据,数据表格自拟,计算、。

(2)分别在两滑块上换上尼龙搭扣,重复上述测量和计算。

(3)分别在两滑块上换上金属碰撞器,重复上述测量和计算。

2.验证机械能守恒定律(1)a=0时,测量m、m’、m e、s、v1、v2,计算势能增量mgs和动能增量,重复五次测量,数据表格自拟。

(2)时,(即将导轨一端垫起一固定高度h,),重复以上测量。

三、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。

碰撞与动量守恒实验报告

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大学物理仿真实验——碰撞与动量守恒实验报告一、实验简介:动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。

力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的,在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况,例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等,但是能量守恒定律仍然有效。

因此,能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。

本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律。

定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。

同时通过实验还可提高误差分析的能力。

二、实验内容:1.研究三种碰撞状态下的守恒定律(1)取两滑块m1、m2,且m1>m2,用物理天平称m1、m2的质量(包括挡光片)。

将两滑块分别装上弹簧钢圈,滑块m2置于两光电门之间(两光电门距离不可太远),使其静止,用m1碰m2,分别记下m1通过第一个光电门的时间Δt10和经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,重复五次,记录所测数据,数据表格自拟,计算、。

(2)分别在两滑块上换上尼龙搭扣,重复上述测量和计算。

(3)分别在两滑块上换上金属碰撞器,重复上述测量和计算。

2.验证机械能守恒定律(1)a=0时,测量m、m’、m e、s、v1、v2,计算势能增量mgs和动能增量,重复五次测量,数据表格自拟。

(2)时,(即将导轨一端垫起一固定高度h,),重复以上测量。

三、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。

大学物理碰撞实验实验报告

大学物理碰撞实验实验报告

大学物理碰撞实验实验报告一、实验目的1、研究完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和非完全弹性碰撞三种碰撞类型的特点。

2、验证动量守恒定律和机械能守恒定律在碰撞过程中的适用性。

3、掌握测量碰撞前后物体速度的实验方法。

4、培养学生的实验操作能力、数据处理能力和分析问题的能力。

二、实验原理1、动量守恒定律在一个孤立系统中,系统的总动量在碰撞前后保持不变。

即:$m_1v_{1i} + m_2v_{2i} = m_1v_{1f} + m_2v_{2f}$,其中$m_1$、$m_2$ 分别为两碰撞物体的质量,$v_{1i}$、$v_{2i}$为碰撞前两物体的速度,$v_{1f}$、$v_{2f}$为碰撞后两物体的速度。

2、机械能守恒定律在完全弹性碰撞中,系统的机械能守恒,即碰撞前后系统的动能不变:$\frac{1}{2}m_1v_{1i}^2 +\frac{1}{2}m_2v_{2i}^2 =\frac{1}{2}m_1v_{1f}^2 +\frac{1}{2}m_2v_{2f}^2$ 。

在完全非弹性碰撞中,两物体碰撞后粘在一起,动能损失最大。

在非完全弹性碰撞中,系统的动能有损失,但动量守恒。

3、速度的测量通过气垫导轨和光电门来测量物体的速度。

当物体通过光电门时,挡光时间$\Delta t$和遮光片宽度$d$已知,速度$v =\frac{d}{\Delta t}$。

三、实验仪器气垫导轨、光电门、滑块、砝码、数字毫秒计、天平。

四、实验步骤1、调节气垫导轨水平(1)打开气源,将气垫导轨通气。

(2)把一个滑块放在气垫导轨上,轻轻推动滑块,观察其运动情况。

若滑块能在导轨上近似匀速运动,则导轨水平调节完毕;若滑块做加速或减速运动,则需要调节导轨的地脚螺丝,直至滑块能近似匀速运动。

2、测量滑块质量用天平分别测量两个滑块的质量$m_1$和$m_2$,并记录。

3、完全弹性碰撞实验(1)在两个滑块上分别安装遮光片,使遮光片通过光电门的有效宽度相同。

碰撞与动量守恒实验报告

碰撞与动量守恒实验报告

大学物理仿真实验碰撞与动量守恒实验报告实验简介:动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。

力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的,在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况,例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等,但是能量守恒定律仍然有效。

因此,能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。

本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律。

定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。

同时通过实验还可提高误差分析的能力。

二、实验内容:1 •研究三种碰撞状态下的守恒定律(1 )取两滑块m i、m2,且m i>m2,用物理天平称m 1、m2的质量(包括挡光片)。

将两滑块分别装上弹簧钢圈,滑块m2置于两光电门之间(两光电门距离不可太远),使其静止,用m i碰m2,分别记下m i通过第一个光电门的时间A t io和经过第二个光电门的时间A t i,以及m2通过第二个光电门的时间A t2,重复五次,记录所测数据,数(2 )分别在两滑块上换上尼龙搭扣,重复上述测量和计算。

(3)分别在两滑块上换上金属碰撞器,重复上述测量和计算。

2 •验证机械能守恒定律(1 ) a=0时,测量m、m '、m e、s、v i、V2,计算势能增量mgs和动能增量,重复五次测量,数据表格自拟(2) 时,(即将导轨一端垫起一固定高度h , ),重复以上测三、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m i、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。

碰撞和动量守恒实验报告

碰撞和动量守恒实验报告

《基础物理》实验报告学院: 国际软件学院 专业: 软件工程 2012年 6 月 3 日实验名称 碰撞和动量守恒学 号 2011302580005姓 名 卢润诗 年级/班级 大一/软工一班一、实验目的 四、实验内容及原始数据二、实验原理 五、实验数据处理及结果(数据表格、现象等)三、实验设备及工具 六、实验结果分析(实验现象分析、实验中存在问题的讨论)由(3)、(4)两式可解得碰撞后的速度为(5)(6)如果,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。

n完全非弹性碰撞碰撞后,二滑块粘在一起以同一速度运动,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,则有(12)(13)动量损失率(14)动能损失率(15)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)恢复系数由碰撞物体的质料决定。

值由实验测定,一般情况下,当时,为完全弹性碰撞;时,为完全非弹性碰撞。

n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做功,则系统机械能守恒。

如图4.1.2-2所使,将气垫导轨一端加一垫块,使导轨与水平面成角,把质量为的砝码用细绳通过滑轮与质量为 的滑块相连,滑轮的等效质量为,根据机械能守恒定律,有(17)式中为砝码下落的距离,和分贝为滑块通过距离的始末速度。

如果将导轨调成水平,则有(18)在无任何非保守力对系统做功时,系统机械能守恒。

但在实验中存在耗散力,如空气阻力和滑轮的摩擦力等做功,使机械能有损失,但在一定误差范围内可认为机械能是守恒的。

三.实验设备及工具气垫导轨装置,滑块和挡光片,滑块的接触面,光电门,计算机计时器,气源四.实验内容及原始数据内容:、在主界面上选择“碰撞和动量守恒”图示并单击,即可进入本实验,看 1到实验台和仪器图示。

大学物理仿真实验碰撞和动量守恒

大学物理仿真实验碰撞和动量守恒

一.实验目的1.利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律;2.了解定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义;3.通过实验还可提高误差分析的能力。

二.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,即实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞(图1),若忽略气流阻力,根据动量守恒有对于完全弹性碰撞,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,即由(3)、(4)两式可解得碰撞后的速度为如果v20=0,则有动量损失率为能量损失率为理论上,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。

在实验中,让v20=0,则有动量损失率动能损失率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。

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大学物理仿真实验实验报告
碰撞和动量守恒
班级:信息1401 姓名:龚顺学号: 201401010127
【实验目的】:
1 了解气垫导轨的原理,会使用气垫导轨和数字毫秒计进行试验。

2 进一步加深对动量守恒定律的理解,理解动能守恒和动量守恒的守恒条件。

【实验原理】
当一个系统所受和外力为零时,系统的总动量守恒,即有
若参加对心碰撞的两个物体的质量分别为m1和m2 ,碰撞前后的速度分别为V10、V20和V1 、V2。

1,完全弹性碰撞在完全弹性碰撞中,动量和能量均守恒,故有:
取V20=0,联立以上两式有:
动量损失率:
动能损失率:
2,完全非弹性碰撞
碰撞后两物体粘在一起,具有相同的速度,即有:
仍然取V20=0,则有:
动能损失率:
动量损失率:
3,一般非弹性碰撞中
一般非弹性碰撞中,两物体在碰撞后,系统有部分动能损失,定义恢复系数:
两物体碰撞后的分离速度比两物体碰撞前的接近速度即恢复系数。

当V20=0时有:
e的大小取决于碰撞物体的材料,其值在0~1之间。

它的大小决定了动能损失的大小。

当e=1时,为完全弹性碰撞;e=0时,为完全非弹性碰撞;0<e<1时,为一般非弹性碰撞。

动量损失:
动能损失:
【实验仪器】
本实验主要仪器有气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺和光电计时装置等
【实验内容】
一、气垫导轨调平及数字毫秒计的使用
1、气垫导轨调平
打开气源,放上滑块,观察滑块与轨面两侧的间隙纵向水平调节双支脚螺丝,横向水平调节单支脚,直到滑块在任何位置均保持不动,或做极缓慢的来回滑动为止。

动态法调平,滑块上装挡光片,使滑块以缓慢速度先后通过两个相距60cm的光电门,如果滑块通过两光电门的时间差小于1ms,便可认为轨道已经调平。

本实验采用动态调节。

2、数字毫秒计的使用
使用U型挡光片,计算方式选择B档。

二滑块上分别装上弹簧圈碰撞器。

将小滑块m2置于两个相距40cm的光电门之间,使其静止,使大滑块m1以速度V10去碰撞m2,从计时器上读出碰撞前后通过S距离所用的时间t10,t1,t2.记录数据。

二、重复5次测量,计算动量和动能损失。

损失率小于5%即可认为是动量守恒的。

三、将两个钢圈换成两个尼龙搭扣,重复上述实验。

四、将尼龙搭扣换成非弹性碰撞器,重复上述实验。

【数据处理】
一、完全弹性碰撞实验数据
二一般非弹性碰撞实验数据
三完全非弹性碰撞实验数据
【实验结论】
1 完全弹性碰撞
由实验数据可知,在完全弹性碰撞下系统内无机械能的损失,只产生机械能的转移,系统动量和机械能同时守恒。

2 一般非弹性碰撞
由实验数据知,在非弹性力的作用下,系统的一部分机械能转化为物体的内能机械能存在损失,机械能不守恒。

但在允许误差范围内动量守恒。

3 完全非弹性碰撞
由实验数据可知,当相互作用力是完全非弹性力,此时机械能向内能的转化最大,机械能的损失最大,机械能不守恒,但此过程中动量守恒。

【思考题】
1、碰撞前后系统总动量不相等,试分析其原因。

答:粘滞阻力,阻尼系数大小,系统恢复速度,气流速度,系统负载大小,都会影响实验结果。

2、恢复系数e的大小取决于哪些因素?
答:碰撞物体的材料,系统环境等。

3、你还能想出验证机械能守恒的其他方法吗?
答:通过研究自由落体运动,单摆运动等方法可以验证。

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