大学物理仿真实验报告——碰撞与动量守恒.pdf

《大学物理仿真实验报告——碰撞与动量守恒.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、.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

2、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

3、】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，

4、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

5、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。'.