竖直平面内二维碰撞动量变化的实验研究

发布时间：2024-02-29 01:19

　　动态记录自由落体运动的小铁球与静止于斜面的滑块发生的二维完全非弹性碰撞过程,研究该体系在碰撞过程中的动量变化。通过实验测量结果证明了碰撞瞬间垂直于斜面方向的外力分力施加的冲量将引起该方向上的动量发生变化,而平行于斜面方向上的外力分力施加的冲量效果很小,则该方向上动量近似守恒。该研究内容有利于加深对二维碰撞动量守恒的理解,同时测量方法直接明了,测量结果呈现数字化,有助于分析和研究物体相互作用的动态过程。

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【部分图文】：

图1实验装置图

竖直面内的二维碰撞实验装置如图1所示,质量为M的三棱柱型滑块静止于非光滑斜面上,调整斜面粗糙度和倾斜角度θ使得滑块处于即将下滑的临界状态,且滑块上表面接近于水平;质量为m的小铁球被电磁铁吸住,位于滑块正上方的H高度处;小铁球下表面与滑块上表面分别贴着魔术贴的软毛面和带刺面。断开电....

图2碰后系统速度随时间的变化

小铁球撞上滑块的瞬间,魔术贴迅速粘合,使得碰后二者一起运动,PASCOCapstone软件测得系统速度的分量vy和vx与时刻t的关系,如图2所示。由图可知,t0=2.24s时刻之前滑块处于静止,而之后其速度发生改变,说明小铁球受到冲力作用,意味着碰撞开始;通过数据拟合发现t1=2....

本文编号：3914273