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膀实验 碰撞过程中冲量的研究
莇
两物体发生碰撞，在短暂的时间内速度有很大的变化。由动力学基本原理可知，在碰撞的时间间隔内物体相互的作用力将非常大。称这种在短暂时刻发生远大于普通力的力称为碰撞力。碰撞可分为完全弹性碰撞，一般碰撞和完全非弹性碰撞。碰撞力的冲量称为碰撞冲量，它是过程量，表述了对物体作用一段时间的积累效应，是改变物体机械运动状态的原因。本实验采用动力学小车系统和传感器技术实现冲量的实时测量。
莄
蚀
羀【实验目的】
1、
2、 膄理解冲量的物理意义，掌握测量冲量的方法。 3、
4、 蒃验证动量定理。 5、
6、 聿比较完全弹性碰撞、一般碰撞和完全非弹性碰撞过程中的冲量变化。
莆【实验仪器】
芆计算机（含Datastudio软件）、PACSO物理实验组合仪、数据采集接口器。
蚁【实验原理】
当一个物体撞击到一个障碍物，随着撞击的发生作用到物体上的力会变化。为了描述碰撞瞬间的作用，引入冲量的概念。冲量I是作用力F在时间t内的积累效果。不是瞬时效果。它描述的是作用力在一段时间内总的“作用”多大和方向。
葿
(1)
膇
芇冲量取决于力和时间两个因素，较大的力在较短的时间内的积累效果，可以和较小的力
在较长时间内的积累效果相同。为了减小碰撞过程的冲击力，我们通常采用各种方法增大碰撞时间。如较大的驾驶室空间，安全气囊，车内的安全带，弹性绳索，有弹性的安全网等。
羃物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受的力的冲量，这个关系叫做
动量定理。
膂 (2)
袇其中m为物体的质量，Vi和Vf分别为物体碰撞前后的物体的速度。即冲量等于物体动
量的改变量，不论是完全弹性碰撞、一般碰撞还是完全非弹性碰撞。
肄【仪器介绍】
肂 实验装置如图1所示。1.20米的水平导轨的一端为运动传感器，用于测量动力学小车
的运动情况，如小车的位移，速度和加速度随时间的变化。导轨的另一端为力传感器，用于测量动力学小车碰撞过程中的受力情况。力传感器的测力端有弹簧、磁体（和小车的磁体同极）、金属和橡皮泥，分别用于模拟完全弹性碰撞、一般碰撞和完全非弹性碰撞。
薂
蚈图1实验装置图，水平导轨左端为力传感器，中间为动力学小车，导轨右端为运动传感器
膆【实验内容和步骤】
蒄一、基础部分
1、
2、 肁用电子秤测量出动力学小车的质量m。 3、
4、 莈调整导轨底部螺丝使导轨保持水平，在力传感器上安装弹簧，把小车轻置于水平导轨
上方，使之能与弹簧水平碰撞。 5、
6、 膇把运动传感器的输入插头接到数据采集接口器的1，2端口。把力传感器的输入插头接
到数据采集接口器的A端口。如图2所示。
薃
蒀图2 运动传感器和力传感器和数据采集接口器的接线