1、碰撞和动量守恒
[实验目的]
1、研究动量守恒定律及其成立的条件;
2、研究几种碰撞的特点和区别。
[实验仪器]
计算机及其仿真软件
[实验原理]
当两个物体发生一维碰撞时,一般满足动量守恒,即
(1)
如果碰撞是完全弹性碰撞还满足动能守恒,即
(2)
对于完全非弹性碰撞,碰撞后两个物体的以共同的速度运动则有
(3)
对于一般非弹性碰撞定义恢复系数为
(4)
其中称为分离速度,称为接近速度。
[实验内容及步骤]
(一)启动软件 (二)仪器调节
1、在程序窗
2、口中右键选择“开始实验”,单击“数字毫秒计”“滑块”、“支脚旋钮”,弹出其放大图形。
2、调节导轨纵向水平:用左键或右键单击两个深色螺丝,观察滑块内表面与导轨的两侧间隙一致。
3、调节导轨横向水平:用左键或右键单击浅色螺丝,使滑块通过两光电门的时间相同,或相差在1毫秒之内。
4、关闭数字毫秒计等三个放大图形。
(三)实验内容及步骤
1、用右键单击程序窗口,选择“碰撞和动量守恒实验”进入实验状态(默认为完全弹性碰撞);
2、用左键单击“数据记录”按钮,打开数据记录表格;
3、用左键或右键单击大滑块,给其以初始速度,碰撞后的数据自动记录在表格中,单击“复位”按钮,将滑块复位;
4、
3、重复步骤3,重复测量5次;
5、单击“计算”按钮,将数据计算出来并记录;
6、用右键单击程序窗口,选择“实验状态” →“完全非弹性碰撞”或“一般非弹性碰撞”,重复步骤3至5进行测量;
数据记录表格(完全非弹性碰撞和一般非弹性碰撞表格相同)
完全弹
性碰撞
1
2
3
4
5
(ms)
(ms)
(ms)
(cm/s)
(cm/s)
(cm/s)
动量损失率
能量损失率
恢复系数