发信人: wangwenter()
整理人: (1999-09-04 07:47:00), 站内信件
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一维弹性碰撞过程是否遵守机械能守恒定律的检验
试验原理
现在,一维弹性碰撞的求解存在两种方法,一种方法是采用机械能守恒定律和动量
守恒定律联立求解的方法;另一种则是采用动量定理根据弹性碰撞特点的方法.<本
文从动量定律可推导出动量守恒定律>
两种方法在如下两种情况下的解相同,即两弹性体质量相等,碰撞前两弹性体的动
量之和为零,在这两种情况下,我们不能对这两种方法进行试验的检验.
若两弹性体在碰撞前的质量.速度是唯一确定,则碰撞后两弹性体的速度也唯一确
定. 在确定两弹性体碰撞前的质量速度后, 只要检验碰撞后一者的速度,那么就能
对两种计算方法进行检验.
实验方法
由于弹性碰撞时间极短,采用直接观测的方法不能准确确定弹性碰撞后的速度。我
们可以采用间接的方法。即、通过测定小球经碰撞后摆至的高度,来确定小球碰撞
后的速度,这要求小球碰撞点在小球自由下垂的位置。
可以通过如下的几个过程:
1.选适当长度的两根柔软细线,将质量不等的两弹性小球悬至空中某处，悬吊两小
球的两点间的距离等于两球心间的距离。两球心间的连显垂直于竖直方向。如图
：
2、将两小球沿球心连线向两旁拉至两球静止时的位置相同高度的地方，让两球沿
弧线自由下落，使两球发生碰撞，并使碰撞点在自由静止时的位置。
3、 碰撞后两小球以一定速度分离，观测质量小的小球上升的高度。根据势能和
动能间的转换关系计算出小球碰撞接近和分离时的速度。
4、根据两种计算方法得出的结果与试验值比较。
[注：]在小球质量相差较大时，碰撞时速度相对较高时，两种计算方法较易比较
出结果。
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