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1、弹性碰撞球【实验目的】:1 .演示并分析等质量球的弹性碰撞过程,加深对动量定理的理解。2 .演示弹性碰撞时能量的传递达到最大值。3 .通过演示实验,使学生对弹性碰撞过程中的动量、能量的变化有更清晰的 理解。【实验仪器】:弹性碰撞仪【实验原理】:由动量守恒和能量守恒原理可知:在理想情况下,完全弹性碰撞的物理过程 满足动量守恒和能量守恒。当两个等质量刚性球弹性正碰时,它们将交换速度。 当只有两个球时,设A、B质量均为m , A被抬起,而后回到最低点处的速 度为V0,发生碰撞后两球的速度分别为V1,V2,应用动量守恒定律有:mvo=mvi+mv2 ;应用能量守恒定律有:m vo2/2=m v 12/
2、2+m V22/2两式联立解得:mvi=O, mv2=mvo发生弹性碰撞后,被碰撞的小球具有了与碰撞小球同样大小的速度,而碰撞小球 则停止。理解了这一过程,多个小球碰撞时可以进行类似的分析。事实上,由于 小球间的碰撞并非完全理想的弹性碰撞,有一定的能量损失,故最后小球还是要 静止下来。【实验步骤】:1. 固定桌子,时桌面水平;2. 调整固定摆球的螺丝,尽量使摆球的中心处于同一水平线上;3. 拉起最左边的一个摆球,释放,让其撞击其它的摆球,可以观察到最 右侧的一个球立即摆起,其振幅几乎等于左边小球完全相同;4. 再同时拉起左侧的两个、三个或四个摆球,将其释放,让其撞击剩余 的摆球,可观察到另一侧相同数目的摆球立即摆起,其摆动幅度与被 拉起的摆球的摆动幅度基本相同。【注意事项】:1 .随时注意保持7个摆球的球心处于同一直线上;2 .球的摆幅不要太大,否则现象不明显;3 .不要用力拉球,以免悬线受损。