實驗二 碰撞實驗報告

　 14 級軟件工程班

　 候梅潔 1 ４04702 １ 【 實驗目得 】

　1.掌握氣墊導軌得水平調整、光電門及電腦通用計數器得使用。

　2.學會使用物理天平． 3.用對心碰撞特例檢驗動量守恒定律。

　4.了解動量守恒定律與動能守恒得條件.

　 碰撞前后得動量關系為: ｍu＝(m+ｍ）v

　 動能變化為: ΔE=1/2(m＋m)v－1/2mu 【實驗步驟】

　1.用物理天平校驗兩滑塊得(連同擋光物）得質量 m 及ｍ,經測量 m=136、６0g、ｍ=344、02g 2.用游標卡尺測出兩擋光物得有效遮光寬度，本實驗中Δs＝Δｓ＝5、00cm 3.將氣墊導軌調水平. （1）粗調:調節導軌下得三只底腳螺絲,使導軌大致水平（觀察導軌上得氣泡,若氣泡位于最中央,說明已調平).

　（2）靜態調平:接通氣源,將滑塊放在導軌上，這時滑塊在導軌上自由運動，調節導軌得單腳底螺絲，使滑塊基本靜止（不會一直向單一方向運動) （3）動態調平:將兩個安裝在到導軌上得光電門相距６0cm 左右．在滑塊上安放ｕ型擋光片,接電腦通用計數器得電源,打開電源開關,將電腦計數器功能置于“s2”擋.輕輕推動滑塊,分別讀出遮光片通過兩個光電門得時間Δt 與Δt，它們不等,則反復強調單腳螺絲,使它們相差不超過千分之幾秒,此時可認為氣墊導軌基本水平。

　4.完全彈性碰撞

　適當放置光電門得位置，使它能順利測出兩個滑塊碰撞前后得速度，并在可能得情況下,使兩個光電門得距離小些。每次碰撞時,大滑塊得速度不要太大,讓兩個滑塊完全碰撞兩次，分別記錄每次得滑塊得速度并結算出:(注意速度方向) 動量得變化大小Ｃ=(mｖ+mv)/(ｍｕ+ｍu) 恢復系數 e=(v—ｖ）／(ｕ—u）

　(v—v 為兩物體碰撞后相互分離得相對速度,u－ｕ則為碰撞前彼此接近得相對速度）

　【注意事項】

　1.嚴格按照在操作規范使用物理天平； 2.嚴格按照氣墊導軌操作規則； 3.給滑塊速度時速度要平穩,不應使滑塊產生擺動;擋光框應與滑塊運動方向一致,且其遮光邊緣應與滑塊運動方向垂直;

　4.擋光框應與滑塊之間應固定牢固,防止碰撞時相對位置改變,影響測量精度. 【思考題】

　1.動量守恒定律成立得條件就是什么?

　 系統所受得外力之與為 0 2、滑塊距光電門近些好還就是遠些好？兩光電門間近些好還就是遠些好?為什么？

　 滑塊距光電門近些好，兩光電門間近些好，因為氣墊導軌上仍然就是存在微小得摩擦得,滑塊與光電門之間、兩光電門之間得距離盡可能得小，可以減小實驗誤差。

　【實驗結果與分析】

　( ( 均以輕滑塊得初速度方向為正方向) )

　第一組實驗：

　m :

　u＝14、5２cm／s

　ｖ＝—16、0０cm/ｓ m :

　u＝—８、６3cｍ／s

　ｕ＝6、２２cｍ/s

　計算得：

　ｅ=0、99

　 ｃ＝0、８９ 第二組實驗: m ：u=２0、66cm／s

　v=—２7、４2cm／s m ：u=—13、0４cm/s

　 v＝４、96cm/s 計算得：

　ｅ=0、9６

　 ｃ=0、75 根據完全彈性碰撞得定義,理論上所求得 e、 c、 e、c 都應該等于 1、實驗出現這樣得結果,原因可能就是：

　1.由于氣軌上各處氣流分布不均勻導致滑塊受阻力 2.室內空氣流動導致滑塊受空氣阻力 3.氣墊導軌未調平，滑塊得重力做功 4.實驗儀器存在故障 5.測量誤差,因為無論就是再精良得儀器總就是會有誤差得，不可能做到絕對準確

　6.操作誤差,兩滑塊接觸面粗糙 7.兩滑塊不就是正面碰撞 【實驗心得】

　 在我們小組得實驗過程中,第一次實驗得兩組測量值出現較大偏差,表現為計算得出得ｅ與 c 遠小于１,我們在同一臺儀器上再次進行多次測量，得出得結果仍然存在比較大得誤差。

　 本次實驗讓我們熟悉了物理天平，掌握氣墊導軌得水平調整、光電門及電腦通用計數器得使用。同時通過自己得操作利用對心碰撞驗證了動量守恒定律，從而使我們更加深入地理解力學原理,實驗中遇到了問題,我們經過努力分析后解決問題，讓我們學會了許多。

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