实验三、在气垫导轨上验证动量守恒定律
动量是描述物体运动的一个非常重要的物理量。
动量守恒,是最早发现的一条守恒定律。
如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。
动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体。
动量守恒定律与能量守恒定律、角动量守恒定律是自然界的普遍规律,在微观粒子作高速运动(速度接近光速)的情况下,牛顿定律已经不适用,但是以上定律仍然适用。
现代物理学研究中,动量守恒定律成为一个重要的基础定律。
它是一个实验规律,也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来。
实验目的
1.用弹性碰撞和完全非弹性碰撞情况下验证动量守恒定律。
实验仪器
QDG-1型气垫导轨实验设备一套、JMS-1计时计数测速仪一台(请在实验之前认真阅读附录1和附录2的相应使用说明书)。
实验原理
在水平导轨上放两个滑行器,以两个滑行器作为系统,在水平方向不受外力,两个滑行器碰撞前后的总动量应保持不变。
设两个滑行器的质量分别为M1和M2,相碰前的速度分别为V1和V2,相碰后的速度为V1′和V2′,则根据动量守恒定律有:
M1V1+M2V2=M1V1′+M2V2′
只要测出两个滑行器在碰撞前后的速度,称出质量,即可验证动量守恒定律。
实验内容1
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