实验二十九 验证动量定理(变力)

实验器材

朗威力传感器(LW-F801)、光电门传感器(LW-F851)、多用力学轨道及附件(LW-Q730)、计算机。

实验装置

如图 29 – 1。

图 29 – 1 动量定理实验装置

实验操作(专用软件)

1.如图 29 – 1 安装实验装置;挡光片通过光电门传感器后,小车上的弹簧圈即与力传感器测钩碰撞;

2.进入专用软件“变力作用下的动量定理”实验界面;

3.在界面相应位置,录入小车质量和挡光片宽度,推动小车通过光电门传感器与力传感器测钩碰撞后反弹,又通过光电门传感器,系统计算出碰撞前后动量和受力过程图线(图 29 – 2);

图 29 – 2 用软件 Ft 变化图线

4.单击“选择区域”,选择小车与力传感器碰撞过程中的 Ft 图线,得到相应的面积值(图 29 – 3),即冲量的大小;

图 29 – 3 专用软件 Ft 积分图像(冲量)

5.比较 ΔPI 大小,总结实验结论。

实验操作(通用软件)

1.单击“组合图线”,添加“力 – 时间”图线,将采样频率设置为“500”。单击“计算表格”,单击“开始”;

2.小车通过光电门传感器后与力传感器的测钩碰撞,经反弹后又通过光电门传感器,得到小车两次通过光电门传感器的挡光时间 t1

3.在计算表格中,增加变量“t2”,令“t2”为挡光片第二次通过光电门的挡光时间。增加变量“m”表示小车的总质量(本次实验为 0.114 kg);

4.设置“碰前速度”、“碰后速度”和“动量变化”的公式“v1 = 0.02 / t”、“v2 = 0.02 / t2”和“p = m*(v1 + v2)”,计算得出动量变化分别为 0.1054(图 29 – 4);

5.在“组合图线”窗口中,用图线控制功能,将碰撞时的“Ft”图线回放,选取有效区域后,启用“其它处理”中的“积分”功能,计算出力与时间的积分值(即冲量 I),得出碰撞的冲量是:0.1058(图 29 – 4)。

图 29 – 4 通用软件 冲量与动量变化实验结果

视频地址http://llongwill.qybee.com/lecture/10746

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发布时间:2023/3/26 9:09:08  阅读次数:1568

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