碰撞打靶实验中能量损失的研究.ppt

物理实验论文
07005312 吴立军
碰撞打靶实验中的能量损失研究
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简要提纲
问题提出
实验过程
数据处理
总结分析
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实验装置
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提出问题
撞击球运动到被撞球的过程
两球碰撞过程
被撞球平抛过程
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△h
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实验原理
单摆初始位置
经过一个周期小球
回到右边的最高点
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实验原理
一个周期后回到最高点后,观察到产生的高度差为△h,可知在这一个周期中的能量损失为mg△h。因为①过程,即撞击球碰到被撞击球时,单摆运动时间为,故①过程中损失的能量E1=mg△h/4。
①.撞击球运动到被撞球的过程②.两球碰撞过程③.被撞球平抛过程
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h
y
x
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实验原理
①.撞击球运动到被撞球的过程②.两球碰撞过程③.被撞球平抛过程
在测量碰撞过程中的能量损失前,
我们先测③过程——平抛运动中的小
球由于空气阻力而损失的能量。
平抛运动的水平位移为x,小球质量为m,立柱高度b,小球半径为r,y=b+r。
自由落体方程式:
b=g /2 ……(1)
小球到达底板时的水平速度:
v=x/t,
将其代入(1)式得
小球到达底板时水平方向的动能
= …(2)
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则③过程中的能量损失
h
y
x1
同理,可以计算出小球落在调整过的底板上时小球的水平方
向的动能为
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实验原理
。
①.撞击球运动到被撞球的过程②.两球碰撞过程③.被撞球平抛过程
x2
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逆向思维
然而仪器限制了通过调节底板来进行以上实验,所以可以通过等距离的提高升降台和撞击球以上的悬线高度,间接的满足上面的要求。当然要经过精心的调节,保证两次实验除相对底板高度有变化外,其他条件不变。
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水平方
向动能
h
y
x
以被撞小球所在平面作为重力势能零点,则原系统的总能量E=mg(h-y)
根据能量守恒定律,两球碰撞(②)的能量损失
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实验原理
①.撞击球运动到被撞球的过程②.两球碰撞过程③.被撞球平抛过程
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