大学物理实验数据处理碰撞实验
物理碰撞实验过程中的误差分析
大学物理实验（I）论文论文名称：《谈碰撞试验中的误差分析》院系：数学科学学院年级：2012级班级：数学与应用数学2班姓名：陈冰学号:201210700036谈碰撞实验中的误差分析陈冰提要：本文对气垫导轨上进行验证动量守恒定律的碰撞实验的一些误差进行分析,通过实验数据表明，保证滑块的初始速度和挡光片的宽度是减小误差的重要因素，气垫导轨是否水平等一些次要因素同样会造成实验误差。
关键词：碰撞实验误差分析滑块速度挡光片宽度其他因素一、引言本实验主要是验证在完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞这两种情形下m1v10+m2v20=m1v1+m2v2是否成立，即验证碰撞前后系统总动量是否守恒。
在理想情况下，系统碰撞前后动量百分差△P/P o＊100%为0。
实验中可通过△P/P o*100%值讨论误差大小。
本文就造成实验误差的原因分3部分进行讨论。
二、实验原理（1）完全弹性碰撞完全弹性碰撞下，系统的动量守恒，机械能也守恒，实验中，将两滑块相碰端装上缓冲弹簧圈，缓冲弹簧圈形变后能迅速恢复原状,系统的机械能近似无损失,而实现两滑块的完全弹性碰撞。
由于两滑块碰撞前后无势能无势能的变化故系统的机械能守恒就体现为系统的总动能守恒。
即1/2m1v102+1/2m2v220=1/2m1v12+1/2m22v22若两个滑块质量相等，即m1=m2=m且v20=0，则由上式得到两个滑块彼此交换速度，即v1=0,v10=v2(2)完全非弹性碰撞若两滑块相碰后,相同速度沿直线运动而不分开，称这种碰撞为完全非弹性碰撞，点是碰撞前后系统的动量守恒，机械能不守恒。
在实验中将滑块碰撞端装上尼龙粘胶扣,使两滑块碰撞后粘在一起以相同的速度运动，实现完全弹性碰撞设完全弹性碰撞后两滑块的共同速度为v,即v1=v2=v则有m1v10+m2v20=m1v1+m2v2所以v（m1+m2）=m1v10+m2v20当m1=m2时，且v2=0，则有v=1/2v10三、实验数据处理以及误差分析根据公式①△P/P o=∣P o-P1∣/P o*100％=∣8679—8493∣/8697*100％≈2.1%②△P/P o=∣P o—P1∣/P o*100%=∣8858—8634∣/8858*100％≈2.5％③△P/P o=∣P o-P1∣/P o*100%=∣7090-6927∣/7090＊100%≈2。
大学物理碰撞实验报告
碰撞实验实验日期：2023.3.28一、目的要求1、用对心碰撞特例检验动量守恒定律。
2、了解动量守恒和动能守恒的条件。
3、熟练地使用气垫导轨及数字毫秒计。
二、实验原理1.验证动量守恒定律动量守恒定律指出:若一个物体系所受合外力为零,则物体的总动量保持不变;若物体系所受合外力在某个方向的分量为零,则此物体系的总动量在该方向的分量守恒。
设在平直导轨上,两个滑块作对心碰撞,若忽略空气阻力,则在水平方向上就满足动量守恒定律成立的条件,即碰撞前后的总动量保持不变。
m1u1+m2u2=m1v1+m2v2(2-3-1)其中,u1、u2和v1、v2分别为滑块m1、m2在碰撞前后的速度。
若分别测出式(2-3-1)中各量,且等式左右两边相等,则动量守恒定律得以验证。
2.碰撞后的动能损失只要满足动量守恒定律成立的条件,不论弹性碰撞还是非弹性碰撞,总动量都将守恒。
但动能在碰撞过程中是否守恒,还将与碰撞的性质有关。
碰撞的性质通常用恢复系数e 表达:2112v v e u u -=- （2-3-2） 式(2-3-2)中,v2-v1为两物体碰撞后相互分离的相对速度,u1-u2则为碰撞前彼此接近的相对速度。
(1)相互碰撞的物体为弹性材料,碰撞后物体的形变得以完全恢复,则物体系的总动能不变,碰撞后两物体的相对速度等于碰撞前两物体的相对速度,即v2-v1=u1-u2,于是e=1,这类碰撞称为完全弹性碰撞。
(2)若碰撞物体具有一定的塑性,碰撞后尚有部分形变残留,则物体系的总动能有所损耗,转变为其他形式的能量,碰撞后两物体的相对速度小于碰撞前的相对速度,即0<v2-v1<u1-u2于是,0<e<1,这类碰撞称为非弹性碰撞。
(3)碰撞后两物体的相对速度为零,即v2-v1=0或v2=v1=v,两物体粘在一起以后以相同速度继续运动,此时e=0,物体系的总动能损失最大,这类碰撞称为完全非弹性碰撞,它是非弹性碰撞的一种特殊情况。
物理碰撞实验过程中的误差分析
大学物理实验（I）论文论文名称：《谈碰撞试验中的误差分析》院系：数学科学学院年级：2012级班级：数学与应用数学2班姓名：陈冰学号:201210700036谈碰撞实验中的误差分析陈冰提要：本文对气垫导轨上进行验证动量守恒定律的碰撞实验的一些误差进行分析,通过实验数据表明，保证滑块的初始速度和挡光片的宽度是减小误差的重要因素，气垫导轨是否水平等一些次要因素同样会造成实验误差。
关键词：碰撞实验误差分析滑块速度挡光片宽度其他因素一、引言本实验主要是验证在完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞这两种情形下m1v10+m2v20=m1v1+m2v2是否成立，即验证碰撞前后系统总动量是否守恒。
在理想情况下，系统碰撞前后动量百分差△P/P o＊100%为0。
实验中可通过△P/P o*100%值讨论误差大小。
本文就造成实验误差的原因分3部分进行讨论。
二、实验原理（1）完全弹性碰撞完全弹性碰撞下，系统的动量守恒，机械能也守恒，实验中，将两滑块相碰端装上缓冲弹簧圈，缓冲弹簧圈形变后能迅速恢复原状,系统的机械能近似无损失,而实现两滑块的完全弹性碰撞。
由于两滑块碰撞前后无势能无势能的变化故系统的机械能守恒就体现为系统的总动能守恒。
即1/2m1v102+1/2m2v220=1/2m1v12+1/2m22v22若两个滑块质量相等，即m1=m2=m且v20=0，则由上式得到两个滑块彼此交换速度，即v1=0,v10=v2(2)完全非弹性碰撞若两滑块相碰后,相同速度沿直线运动而不分开，称这种碰撞为完全非弹性碰撞，点是碰撞前后系统的动量守恒，机械能不守恒。
在实验中将滑块碰撞端装上尼龙粘胶扣,使两滑块碰撞后粘在一起以相同的速度运动，实现完全弹性碰撞设完全弹性碰撞后两滑块的共同速度为v,即v1=v2=v则有m1v10+m2v20=m1v1+m2v2所以v（m1+m2）=m1v10+m2v20当m1=m2时，且v2=0，则有v=1/2v10三、实验数据处理以及误差分析根据公式①△P/P o=∣P o-P1∣/P o*100％=∣8679—8493∣/8697*100％≈2.1%②△P/P o=∣P o—P1∣/P o*100%=∣8858—8634∣/8858*100％≈2.5％③△P/P o=∣P o-P1∣/P o*100%=∣7090-6927∣/7090＊100%≈2。
碰撞实验实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除碰撞实验实验报告篇一：碰撞实验报告西安交通大学高级物理实验报告课程名称：高级物理实验实验名称：碰撞实验系别：实验日期：20XX年12月2日姓名：班级：学号：第1页共12页实验名称：碰撞实验一、实验目的1．设计不同实验验证一系列的力学定律；2．熟悉实验数据处理软件datastudio的应用。
二、实验原理1.动量守恒定理：若作用在质点系上的所有外力的矢量和为零，则该质点系的动量保持不变。
即：=????????根据该定理，我们将两个相互碰撞的小车看作一个质点系时，由于在忽略各种摩擦阻力的情况下外力矢量和为零，所以两个小车的动量之和应该始终不变。
2.动量定理：物体在某段时间内的动量增量，等于作用在物体上的合力在同一时间内的冲量。
即：2?1=????1??2其中F在??1到??2内的积分，根据积分的几何意义可以用F-t曲线与坐标轴的面积来计算。
3.机械能守恒定理：在仅有保守力做功的情况下，动能和时能可以相互转化，但是动能和势能的总和保持不变。
在质点系中，若没有势能的变化，若无外力作用则质点系动能守恒。
4.弹簧的劲度系数：由胡克定律：F=kx在得到F随x变化关系的情况下就可以根据曲线斜率计算出劲度系数。
5.碰撞：碰撞可以分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和非完全弹性碰撞。
完全弹性碰撞满足机械能守恒定律和动量守恒定律，完全非弹性碰撞和非完全弹性碰撞则只满足动量守恒定律而不满足机械能守恒定律。
三、实验设计1.摩擦力的测量：给小车一初速度使之在调节为水平的轨道上运动，同时记录其运动过程中的速度随时间变化图。
用直线拟合所得到的v-t图像，所得斜率即为加速度a，进而可得小车所受摩擦力为f=ma,并有小车与导轨之间的滚动摩擦因数为μ=a/g。
2.胡克定律测量弹性系数：使小车运动并撞向弹簧（注意速度不应太大以免直接撞到弹簧后边的传感器），记录该过程中弹簧弹力随小车位移的变化图线。
由于相撞过程中小车位移与弹簧保持一致，所以求得相撞阶段F-x图像的斜率△F/△x即为弹簧劲度系数。
大学物理演示实验报告—弹性碰撞.doc
大学物理演示实验报告—弹性碰撞.doc 实验名称：弹性碰撞实验目的：验证牛顿运动定律和动量守恒定律，在有限时间内，掌握弹性碰撞的实验方法，了解弹性碰撞中的物理变化。
实验仪器：弹射器、弹珠、计时器实验原理：弹性碰撞分为完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞两种。
在完全弹性碰撞中，两个物体碰撞前具有相同的速度，碰撞后物体互相反弹并保持相同的速度。
在非完全弹性碰撞中，碰撞后物体会一起移动并损失一定能量。
实验步骤：1.设置弹射器，固定弹珠在弹射器上，并将弹射器拉回到适当程度。
2.测量弹珠的质量，并精确记录。
3.将另一个弹珠置于地面或板子上，并将其质量测量并记录。
4.将弹射器对准地面或板子的弹珠位置，松开弹射器使得弹珠弹起并射向地面或板子。
5.在弹珠碰撞后立即启动计时器，记录弹珠碰撞后弹射器的反弹时间。
7.重复以上步骤，将另一个弹珠放置于弹射器上。
实验数据处理：1.根据牛顿第三定律，两个物体的受力大小和方向相等且相反，碰撞时两个物体对彼此施加的力大小相等。
2.根据动量守恒定律，两个物体碰撞前和碰撞后的总动量相等。
3.根据能量守恒定理，完全弹性碰撞时动能转化为弹性势能，而非完全弹性碰撞时部分能量被损失。
实验结论：通过实验观察和数据处理，得出以下结论：2.在非完全弹性碰撞中，碰撞后物体的速度会发生改变，且部分能量被损失。
3.弹性碰撞遵循牛顿运动定律和动量守恒定律的原则。
4.实验数据处理需要精度高，数据准确，才能得出正确的结论。
实验心得：本次实验让我深刻理解到牛顿定律和动量守恒定律对弹性碰撞的影响。
实验中需要严格控制误差，计算结果才能准确。
实验过程中，我也学会了如何操作弹射器和计时器。
这次实验是物理课程中的一个重要实践环节，它不仅提高了我的探究精神，还培养了我的创造力。
工作报告-大学物理碰撞打靶实验报告
工作报告-大学物理碰撞打靶实验报告
摘要：
本实验利用弹球打靶的物理现象，通过测量弹球的初速度及撞击角度，计算出弹球的
击中点与理论值的差距，并进行分析。
实验结果表明，本实验达到了较为准确的实验目的，证实了牛顿动力学的基本定理在碰撞实验中的应用。
关键词：碰撞实验；弹球打靶；初速度；撞击角度；牛顿动力学。
引言：
理论：
在碰撞实验中，我们要关注的物理量包括：初速度、质量、撞击角度和反弹角度等。
其中，初速度是我们必须要准确测量的物理量，因为它在实验中将直接影响到弹球的运动
轨迹。
而撞击角度和反弹角度则与弹球的反弹速度有关。
在实验中，我们可以通过设定不
同的撞击角度来测量不同的反弹速度，从而验证碰撞定律。
实验：
本实验中，我们采用的是弹球打靶的实验方法，将靶子挂在一根固定的杆子上，而弹
球则从左侧的斜面滚动，在经过斜面的抛射之后，撞击到靶子上，最终落地。
实验过程中，我们需要测量弹球的初速度和撞击角度，并将实验数据与理论值进行对比。
结果：
我们在实验中测量到的弹球初速度为v=0.78m/s，而靶子与斜面的夹角为θ=30°，此时测得弹球的击中位置为x=0.4m。
根据理论计算，弹球的击中位置应该为x=0.41m，与实
测结果相差不大。
大学物理仿真实验报告——碰撞与动量守恒
⼤学物理仿真实验报告——碰撞与动量守恒⼤学物理仿真实验实验报告碰撞与动量守恒班级：信息1401 姓名：龚顺学号: 2【实验⽬得】:1 了解⽓垫导轨得原理，会使⽤⽓垫导轨与数字毫秒计进⾏试验.2 进⼀步加深对动量守恒定律得理解，理解动能守恒与动量守恒得守恒条件。
【实验原理】当⼀个系统所受与外⼒为零时，系统得总动量守恒，即有若参加对⼼碰撞得两个物体得质量分别为ｍ1与m2 ，碰撞前后得速度分别为V１０、V２０与V1 、V2.1，完全弹性碰撞在完全弹性碰撞中，动量与能量均守恒,故有：取V20=０，联⽴以上两式有：动量损失率：动能损失率:2，完全⾮弹性碰撞碰撞后两物体粘在⼀起,具有相同得速度,即有：仍然取V20=0,则有：动能损失率：动量损失率：3,⼀般⾮弹性碰撞中⼀般⾮弹性碰撞中,两物体在碰撞后，系统有部分动能损失，定义恢复系数:两物体碰撞后得分离速度⽐两物体碰撞前得接近速度即恢复系数。
当Ｖ20=０时有：e得⼤⼩取决于碰撞物体得材料，其值在0～１之间。
它得⼤⼩决定了动能损失得⼤⼩。
当e=1时，为完全弹性碰撞；ｅ＝0时，为完全⾮弹性碰撞；0〈e<１时,为⼀般⾮弹性碰撞。
动量损失：动能损失:【实验仪器】本实验主要仪器有⽓轨、⽓源、滑块、挡光⽚、光电门、游标卡尺、⽶尺与光电计时装置等【实验内容】⼀、⽓垫导轨调平及数字毫秒计得使⽤1、⽓垫导轨调平打开⽓源，放上滑块,观察滑块与轨⾯两侧得间隙纵向⽔平调节双⽀脚螺丝，横向⽔平调节单⽀脚，直到滑块在任何位置均保持不动,或做极缓慢得来回滑动为⽌。
动态法调平，滑块上装挡光⽚,使滑块以缓慢速度先后通过两个相距60cｍ得光电门，如果滑块通过两光电门得时间差⼩于1ms，便可认为轨道已经调平.本实验采⽤动态调节。
２、数字毫秒计得使⽤使⽤U型挡光⽚，计算⽅式选择B档。
⼆滑块上分别装上弹簧圈碰撞器.将⼩滑块m2置于两个相距40ｃm得光电门之间，使其静⽌,使⼤滑块ｍ1以速度V１0去碰撞m2，从计时器上读出碰撞前后通过S距离所⽤得时间t１0，t１，t2、记录数据.⼆、重复5次测量,计算动量与动能损失。
物理碰撞实验过程中的误差分析
大学物理实验（I）论文论文名称：《谈碰撞试验中的误差分析》院系：数学科学学院年级：2012级班级：数学与应用数学2班姓名：陈冰学号：201210700036谈碰撞实验中的误差分析陈冰提要：本文对气垫导轨上进行验证动量守恒定律的碰撞实验的一些误差进行分析，通过实验数据表明，保证滑块的初始速度和挡光片的宽度是减小误差的重要因素，气垫导轨是否水平等一些次要因素同样会造成实验误差。
关键词：碰撞实验误差分析滑块速度挡光片宽度其他因素一、引言本实验主要是验证在完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞这两种情形下m1v10+m2v20=m1v1+m2v2是否成立，即验证碰撞前后系统总动量是否守恒。
在理想情况下，系统碰撞前后动量百分差△P/P o*100%为0。
实验中可通过△P/P o*100%值讨论误差大小。
本文就造成实验误差的原因分3部分进行讨论。
二、实验原理(1）完全弹性碰撞完全弹性碰撞下，系统的动量守恒，机械能也守恒，实验中，将两滑块相碰端装上缓冲弹簧圈，缓冲弹簧圈形变后能迅速恢复原状，系统的机械能近似无损失,而实现两滑块的完全弹性碰撞。
由于两滑块碰撞前后无势能无势能的变化故系统的机械能守恒就体现为系统的总动能守恒。
即1/2m1v102+1/2m2v220=1/2m1v12+1/2m22v22若两个滑块质量相等，即m1=m2=m且v20=0,则由上式得到两个滑块彼此交换速度，即v1=0,v10=v2（2）完全非弹性碰撞若两滑块相碰后，相同速度沿直线运动而不分开，称这种碰撞为完全非弹性碰撞，点是碰撞前后系统的动量守恒，机械能不守恒。
在实验中将滑块碰撞端装上尼龙粘胶扣，使两滑块碰撞后粘在一起以相同的速度运动，实现完全弹性碰撞设完全弹性碰撞后两滑块的共同速度为v,即v1=v2=v则有m1v10+m2v20=m1v1+m2v2所以v(m1+m2)=m1v10+m2v20当m1=m2时，且v2=0,则有v=1/2v10三、实验数据处理以及误差分析1.完全弹性碰撞实验数据记录表（m1≈m2）根据公式①△P/P o=∣P o-P1∣/P o*100%=∣8679-8493∣/8697*100%≈2.1%②△P/P o=∣P o-P1∣/P o*100%=∣8858-8634∣/8858*100%≈2.5%③△P/P o=∣P o-P1∣/P o*100%=∣7090-6927∣/7090*100%≈2.2%2.完全非弹性碰撞实验数据记录表（m1≈m2）根据公式①△P/P o=∣P o-P1∣/P o*100%=∣8881-8745∣/8881*100%≈1.5%②△P/P o=∣P o-P1∣/P o*100%=∣9431-9543∣/9431*100%1≈1.2%③△P/P o=∣P o-P1∣/P o*100%=∣10170-9860∣/10170*100%≈3.0%由表中数据不难看出，速度对误差的产生有着较大的影响。