碰撞过程中守恒定律的研究物理实验报告.doc
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- 关 键 词:
- 碰撞 过程 守恒定律 研究 物理 实验 报告
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1、实 验 报 告 评分:38成绩:38实验题目:碰撞过程中守恒定律的研究实验目的: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1), 若忽略气流阻力,根据动量守恒有 (2)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,
2、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
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