05级数学系PB05001067胡鑫碰撞过程中守恒定律的研究实验目的利用气垫导轨研究一维碰撞的三类情况，验证动量守恒定律；通过实验提高误差分析的能力。实验原理若力学系统受合外力或某方向上合外力为零，则其总动量守恒或某方向的动量守恒，即（1）实验中用质量分别为、的两个滑块来碰撞（图4.1.2-1），忽略气流阻力，由动量守恒（2）滑块作一维运动，故上式中矢量可改成标量，方向由正负号决定。1．完全弹性碰撞完全弹性碰撞——碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即（3）（4）解得碰撞后的速度为105级数学系PB05001067胡鑫（5）（6）实验中令，则有（7）（8）动量损失率（9）能量损失率（10）理论上，动量损失率和能量损失率都为零，而实验中由于空气阻力和气垫导轨等的原因，一般会有误差，但在一定范围内可认为是守恒的。2．完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞——碰撞后滑块粘连在一起，以同一速度运动。完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，动能损失最大，（11）实验中令，则有（12）（13）205级数学系PB05001067胡鑫动量损失率（14）动能损失率（15）3．一般非弹性碰撞一般情况下，碰撞使部分机械能转化为其他形式的能量，机械能不守恒。由碰撞定律，碰撞后分离速度与接近速度成正比，比值称恢复系数（16）由碰撞物的质料决定，一般。完全弹性碰撞时；完全非弹性碰撞时。实验器材导轨、气源、光电记时器，光电门，光电片，大小两滑块（含附件），物理天平，游标卡尺。气垫导轨是一个一端封闭的中空长直导轨，表面有很多小气孔，小孔中喷出的压缩空气产生气垫，托起滑块，使滑块摩擦小到可忽略的程度。实验步骤（1）开启气源，放上滑块（不安装附件），调平导轨。（2）用游标卡尺分别测量两光电片的有效宽度。（3）在两滑块的碰撞面装上弹簧钢圈，用物理天平分别称其质量、（）。将滑块静置于两光电门之间。用碰，分别记下通过两光电门的时间、及通过光电门的时间。碰撞五次，记录数据，并计算、和恢复系数。（4）分别换上尼龙搭扣和金属碰撞器，重复上述测量和计算（注意，质量都应重测）。305级数学系PB05001067胡鑫（5）在实验室的计算机上输入数据，并记录计算机处理结果。数据记录和数据处理本次实验在１４３０实验室号气垫导轨完成，碰撞方向与示意图一致。记录的各项数据如以下各表所示：（未着色部分，是实验中记录的原始数据；着色部分，是初步计算或计算机处理结果）第一张表为测量光电片有效长度得到的各项数据：初步计算结果表...
