验证碰撞中的动量守恒,让一个质量较大的球从斜槽上滚下来,跟放在斜槽末端小支柱上的另一个质量较小的球发生碰撞,两球均做平抛运动。由于下落高度相同,从而导致飞行时间相等,我们用它们平抛射程的大小代替其速度。小球的质量可以测出,速度也可间接地知道,如满足动量守恒式m1v1=m1v1'+m2v2',则可验证动量守恒定律。进一步分析可以知道,如果一个质量为m1,速度为v1的球与另一个质量为m2,速度为v2的球相碰撞,碰撞后两球的速度分别为v1'和v2',则由动量守恒定律有:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' 综合以上两式,考虑到被碰小球原来的速度等于零,故可以得到以下的结果: v1'为入射小球碰后的速度,由其表达式可以明显地看出,若m1<m2,v1'将为负值,即入射小球被弹回,这将给实验造成很大的误差,所以在实验前一定要强调m1大于m2。 没有大很多,那小球要反弹。
分析:这是高中一个实验。
从题目意思看,质量为 m1的小球是入射球,质量为m2的小球是被碰球。
在将要碰撞时(碰前)m1的速度是V10,m2的速度为0;
在刚碰撞结束(碰后)时,m1的速度是V1,m2的速度是V2。
在系统(由入射球和被碰球组成)动量守恒的关系中,有
m1* V10=m1* V1+m2*V2
当 P=(m1* V1+m2*V2)/(m1* V10)很接近1 时,就说明动量守恒得到了验证。
滑块的速度v=
由表中实验数据可知:m2v2=0,
(m1+m2)v=0.094kg?m/s,
m1v1=0.324×0.426≈0.138kg?m/s;
m2v2=0,由表中实验数据可知:在误差允许范围内,系统碰撞前后动量矢量和相等,即系统动量守恒.如下表所示:
数 滑块1 滑块2 碰前系统动量kgms-1 碰后系统动量kgms-1
v1/ms-1 v/ms-1 v2/ms-1 v/ms-1 m1v1 m2v2 (m1+m2)v
1 0.290 0.184 0 0.184 0.094 0 0.094
2 0.426 0.269 0 0.269 0.138 0 0.136
结论:在误差允许范围内,系统碰撞前后动量矢量和相等,即系统动量守恒
故答案为:v=
;如上表所示.
验证动量守恒定律实验是要验证的是方程:m1·OP=m1·OM +m2·ON是否成立。
动量是矢量,必须说明方向;在用动量守恒定律解题时,要规定好正方向。动量守恒定律是自然界中最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观的巨大物体,也适用于微观粒子;既可用在低速运动的物体上,也适用于高速运转的物体。动量守恒可用运动学公式、牛顿运动定律推导。
实验介绍:
让质量较大的小球m1从斜槽上滚下,与放在斜槽末端的质量较小的小球m2发生正碰,碰前m1的入射速度为υ1,两球总动量为m1υ1.碰撞后,入射小球m1的速度为υ1′,被碰小球m2的速度为υ2′,两球总动量为队m1υ1′+m2υ2′。
根据动量守恒定律,应有m1υ1=m1υ1+m2υ2如果测出两球的质量m1和m2及两球在碰撞前后的速度υ1、υ1′、υ2′,就可以验证动量是否守恒。用天平可测出两球质量m1、m2.用平抛运动知识可以测出其速度:因它们下落的高度相同,故飞行时间相同,设为t,则它们飞行的水平距离s=υt。
验证碰撞中的动量守恒,让一个质量较大的球从斜槽上滚下来,跟放在斜槽末端小支柱上的另一个质量较小的球发生碰撞,两球均做平抛运动。由于下落高度相同,从而导致飞行时间相等,我们用它们平抛射程的大小代替其速度。小球的质量可以测出,速度也可间接地知道,如满足动量守恒式m1v1=m1v1'+m2v2',则可验证动量守恒定律。进一步分析可以知道,如果一个质量为m1,速度为v1的球与另一个质量为m2,速度为v2的球相碰撞,碰撞后两球的速度分别为v1'和v2',则由动量守恒定律有:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' 综合以上两式,考虑到被碰小球原来的速度等于零,故可以得到以下的结果: v1'为入射小球碰后的速度,由其表达式可以明显地看出,若m1<m2,v1'将为负值,即入射小球被弹回,这将给实验造成很大的误差,所以在实验前一定要强调m1大于m2。 没有大很多,那小球要反弹。
分析:这是高中一个实验。
从题目意思看,质量为 m1的小球是入射球,质量为m2的小球是被碰球。
在将要碰撞时(碰前)m1的速度是V10,m2的速度为0;
在刚碰撞结束(碰后)时,m1的速度是V1,m2的速度是V2。
在系统(由入射球和被碰球组成)动量守恒的关系中,有
m1* V10=m1* V1+m2*V2
当 P=(m1* V1+m2*V2)/(m1* V10)很接近1 时,就说明动量守恒得到了验证。
滑块的速度v=
由表中实验数据可知:m2v2=0,
(m1+m2)v=0.094kg?m/s,
m1v1=0.324×0.426≈0.138kg?m/s;
m2v2=0,由表中实验数据可知:在误差允许范围内,系统碰撞前后动量矢量和相等,即系统动量守恒.如下表所示:
数 滑块1 滑块2 碰前系统动量kgms-1 碰后系统动量kgms-1
v1/ms-1 v/ms-1 v2/ms-1 v/ms-1 m1v1 m2v2 (m1+m2)v
1 0.290 0.184 0 0.184 0.094 0 0.094
2 0.426 0.269 0 0.269 0.138 0 0.136
结论:在误差允许范围内,系统碰撞前后动量矢量和相等,即系统动量守恒
故答案为:v=
;如上表所示.
验证动量守恒定律实验是要验证的是方程:m1·OP=m1·OM +m2·ON是否成立。
动量是矢量,必须说明方向;在用动量守恒定律解题时,要规定好正方向。动量守恒定律是自然界中最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观的巨大物体,也适用于微观粒子;既可用在低速运动的物体上,也适用于高速运转的物体。动量守恒可用运动学公式、牛顿运动定律推导。
实验介绍:
让质量较大的小球m1从斜槽上滚下,与放在斜槽末端的质量较小的小球m2发生正碰,碰前m1的入射速度为υ1,两球总动量为m1υ1.碰撞后,入射小球m1的速度为υ1′,被碰小球m2的速度为υ2′,两球总动量为队m1υ1′+m2υ2′。
根据动量守恒定律,应有m1υ1=m1υ1+m2υ2如果测出两球的质量m1和m2及两球在碰撞前后的速度υ1、υ1′、υ2′,就可以验证动量是否守恒。用天平可测出两球质量m1、m2.用平抛运动知识可以测出其速度:因它们下落的高度相同,故飞行时间相同,设为t,则它们飞行的水平距离s=υt。