气垫导轨实验报告,气垫导轨的原理
在气垫导轨上验证动量守恒定律实验中引起误差的原因是什么
原因:气垫导轨无法调到完全水平,使实验存在误差。导轨存在一定的摩擦力,影响实验数据。滑块质量用电子秤称量,不够精确。导轨探针老化,灵敏度下降。计速仪读的是瞬时速度,不够精确。计算时取有效数字造成误差。
滑行器就浮在气垫层上,与轨面脱离接触,因而能在轨面上做近似无阻力的直线运动,极大地减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起的误差。
使实验结果接近理论值。结合打点计时器、光电门、闪光照相等,测定多种力学物理量和验证力学定律。中学物理实验中,利用气垫导轨验证动量守恒定律,研究弹簧振子的运动规律,研究物体的加速度等,和理论值就非常接近。
扩展资料:
动量守恒定律的方程是一个矢量方程。通常规定正方向后,能确定方向的物理量一律将方向表示为“+”或“-”,物理量中只代入大小:不能确定方向的物理量可以用字母表示,若计算结果为“+”,则说明其方向与规定的正方向相同,若计算结果为“-”,则说明其方向与规定的正方向相反。
物体间相互作用时间极短,而相互作用力很大的现象。在碰撞过程中,系统内物体相互作用的内力一般远大于外力,故碰撞中的动量守恒,按碰撞前后物体的动量是否在一条直线区分,有正碰和斜碰。
参考资料来源:百度百科–动量守恒定律
参考资料来源:百度百科–气垫导轨
求:“探究力与加速度、质量”的实验报告
通过处理纸带求出加速度a,记录数据a和此时的小车质量m
改变小车的质量,重复实验,重复实验,获得多组a,f数据
建立a-f表格,a与m的关系
保持沙桶和沙的总质量不变,让小车在已平衡摩擦的木板上(使木板的一端适当抬高平衡摩擦)在沙桶和沙的牵引下运动,m数据
建立a-m表格,并根据表格中的数据建立a-m图描点作图
此时你就可获得一个很明确的a-m关系了
2)小车质量不变,a与f的关系
保持小车的质量不变根据牛顿第二定律f=ma
通常我们采用控制变量法来验证
1)研究a与m的关系时,使f保持不变
2)研究a与f的关系时,使m保持不变
实验器材和架设
测量加速度的仪器,中学阶段一般使用打点计时器测加速度,或者使用更为精确的光电门,通过往小车中增减砝码改变小车的质量
力f利用滑轮和沙桶和沙的重力提供一个恒定的可调节(利用增减沙的质量调节)的恒力。
实验步骤
1)f一定时,获得多组a,气垫导轨测加速度
质量可以用天平测量,让小车在沙桶和沙的牵引下运动,通过处理纸带求出加速度,记录a和此时沙桶和沙的总重力f
改变沙桶中沙的质量,并根据表格的数据建立a-f图描点作图
也很容易获得明确的a-f关系
在综合上述两种情况
即可得出相关结论
天道酬勤
求牛顿第二定律的实验报告!
1.定律内容:物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.公式:F合=ma
牛顿原始公式:F=Δ(mv)/Δt(见牛顿《自然哲学之数学原理》)。即,作用力正比于物体动量的变化率,这也叫动量定理。在相对论中F=ma是不成立的,因为质量随速度改变,而F=Δ(mv)/Δt依然使用。
3.几点说明:
(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。
(2)F=ma是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向反正方向。
(3)根据力的*作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物本所受各力正交分解,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=may列方程。
4.牛顿第二定律的五个性质:
(1)因果性:力是产生加速度的原因。
(2)矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。牛顿第二定律数学表达式∑F= ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。
(3)瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。
(4)相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立。
(5)*性:作用在物体上的各个力,都能各自*产生一个加速度,各个力产生的加速度的矢量和等于合外力产生的加速度。
(6)同一性:a与F与同一物体某一状态相对应。
[编辑本段]牛顿第二定律的适用范围
(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度远低,特指F=ma形式)。
(2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观粒子。
(3)参照系应为惯性系。在非惯性系中不适用。
但我们仍可以引入“惯性力”使牛顿第二定律的表示形式在非惯性系中使用。
例如:如果有一相对地面以加速度为a做直线运动的车厢,车厢地板上放有质量为m的小球,设小球所受的和外力为F,相对车厢的加速度为a',以车厢为参考系,显然牛顿运动定律不成立.即
F=ma'不成立
若以地面为参考系,可得
F=ma对地
式中,a对地是小球相对地面的加速度.由运动的相对性可知
a对地=a+a'
将此式带入上式,有
F=m(a+a')=ma+ma'
则有 F+(-ma)=ma'
故此时,引入Fo=-ma,称为惯性力,则F+Fo=ma'
此即为在非惯性系中使用的牛顿第二定律的表达形式.
由此,在非惯性系中应用牛顿第二定律时,除了真正的和外力外,还必须引入惯性力Fo=-ma,它的方向与非惯性系相对惯性系(地面)的加速度a的方向相反,大小等于被研究物体的质量乘以a。
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