《大学物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）03 碰撞

碰撞实验A3一、实验目的学会正确使用气垫导轨和数字毫秒计：验证碰撞过程中动量守恒定律：学习不等精度测量的数据处理方法：物迎

大学物理实验 A3 碰撞 一、实验目的 ◼ 学会正确使用气垫导轨和数字毫秒计； ◼ 验证碰撞过程中动量守恒定律； ◼ 学习不等精度测量的数据处理方法； 实验A3 碰撞

二、数字毫秒计的使用方法打开电源：使用“功能”键设置在“S,”位置；实验前按“清零”；S2088888实验结束时按“停止”停止电源功能清零00OO碰撞

大学物理实验 A3 碰撞 二、数字毫秒计的使用方法 ◼ 打开电源； ◼ 使用“功能”键设置在“S2 ”位置； ◼ 实验前按“清零” ； ◼ 实验结束时按“停止” ； 8 8 8 8 8 停止 电源 功能 清零 S2

三、实验原理根据动量守恒原理：系统在运动方向所受合外力为0时，系统的机械能和动量守恒miV10 +m2V20 = miVi +m2 V2天学物迎骗

大学物理实验 A3 碰撞 三、实验原理 ◼ 根据动量守恒原理：系统在运动方 向所受合外力为0时，系统的机械能 和动量守恒。 1 1 0 + 2 2 0 = 1 1 + 2 2 m v m v m v m v

完全弹性碰撞()系统动量守恒系统机械能守恒

大学物理实验 A3 碰撞 ◼ （1）完全弹性碰撞 ◼ 系统动量守恒 ◼ 系统机械能守恒 2 2 2 2 1 1 2 2 2 0 2 1 1 0 2 1 + 2 1 = 2 1 + 2 1 m v m v m v m v

当取V2o=0时，碰撞前后的速度为：+m2m,V10m+m22mV10+m2m

大学物理实验 A3 碰撞 ◼ 当取V20=0时，碰撞前后的速度为： 1 0 1 2 1 2 1 + + = v m m m m v 1 0 1 2 1 2 + 2 = v m m m v

（2）完全非弹性碰撞系统动量守恒系统机械能不守恒设碰撞后的速度为v0 +m2V20 = (m +m,)vm,Vio式和质道

大学物理实验 A3 碰撞 ◼ （2）完全非弹性碰撞 ◼ 系统动量守恒 ◼ 系统机械能不守恒 ◼ 设碰撞后的速度为v m v +m v = (m +m )v 1 10 2 20 1 2

当取V20=0时，碰撞后的速度为m,V10m+m2

大学物理实验 A3 碰撞 ◼ 当取V20=0时，碰撞后的速度为： 1 0 1 2 1 2 + = v m m m v

1（3）恢复系数碰撞后的相对速度与碰撞前的相对速度之比V2 - Vie=V10 - V20道

大学物理实验 A3 碰撞 ◼ (3)恢复系数 ◼ 碰撞后的相对速度与碰撞前的相对 速度之比 1 0 2 0 2 1 - - = v v v v e

e=0,即v,=vi.为完全非弹性碰撞；（b）e=1,即v2—vi=V1o—V20，为完全弹性碰撞；（c）0<e<1一般非完全弹性碰撞：

大学物理实验 A3 碰撞 ◼ （a）e=0,即v2=v1，为完全非弹性碰撞； ◼ （b）e=1,即v2－v1 ＝ v10－v20 ，为完全弹 性碰撞； ◼ （c）0<e<1,一般非完全弹性碰撞；

（4）碰撞时动能的损耗碰撞后和碰撞前动能之比：1I22m2V2mvi22R112.mvio+m2V20222+m.em,m+m2理包金A3碰撞

大学物理实验 A3 碰撞 ◼ (4)碰撞时动能的损耗 ◼ 碰撞后和碰撞前动能之比： 1 2 2 1 2 2 2 2 0 2 1 1 0 2 2 2 2 1 1 + + = 2 1 + 2 1 2 1 + 2 1 = m m m m e m v m v m v m v R