碰撞和动量守恒0.doc

撞 和 动 量 守 恒 班级： 2009级生物工程姓名： 钟日龙 日期： 2011年6月2日 地点 理科楼 【实验目的】： 验证碰撞中的动量守恒。 【实验原理】 当一个系统所受和外力为零时，系统总动量守恒，即 如参加对心碰撞的俩物体质量分别为m1和m2,碰撞前后的速度为V10,V20和V1,V2 实验选三种特例进行： 1 完全弹性碰撞 在完全弹性碰撞中，动量和能量均守恒， 取V20=0,联立以上两式有： 故有 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 仍取V20=0，则有： 动能损失率： 动量损失率： 3 一般非弹性碰撞 一般非弹性碰撞中，定义恢复系数为： 两物体碰撞后分离速度比两物体碰撞前的速度接近即恢复速度。当V20=0时 E的大小取决于碰撞的材料，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，未完全非弹性碰撞；0e1时，为一般性碰撞。 动量损失率： 动能损失率： 【实验内容】 1. 气垫导轨调平及数字毫秒计的使用。 气垫导轨调平：打开气源，放上滑块，观测滑块与轨面两侧的间隙，纵向水平调节双支脚螺丝，横向水平调节单只脚，直到滑块在任何位置均保持不动，或做极缓的来回滑动为止。动态法调平，滑块上装挡光片，让滑块以缓的初速度VO先后通过两个相距60cm光电门，如果滑块通过两个光电门所用的时间相差小于1ms，便可以认为导轨已调平。 数字毫秒计的使用：使用U型挡光片，计时方式选择B挡，记得是一个光电管被挡到第二个光电管被挡的时间间隔或一个光电管两次被挡的时间间隔。即经过△S距离所用时间△t。 复零方式有手动和自动两档可选。置于自动时，数码管里经一段时间后，会自动复零。延时时间从0.1~3秒连续可调。 2.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Vm去碰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。 3.重复5次测量，计算动量和动能损失。损失率小于5%即可以认为是守恒的。 4.将两个钢圈换成两个尼龙搭扣，重复上述实验。 5.将尼龙搭扣换成非弹性碰撞器，重复上述实验。 【数据处理】 完全弹性碰撞： 一般非弹性碰撞： 完全非弹性碰撞： 【实验结论】 在完全弹性碰撞中，动量、动能都守恒。 在完全非弹性碰撞中，动能、动量都不守恒。 在一般非弹性碰撞中，动量损失很小，动能不守恒。