动量守恒定律实验

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2014.03.19 21:25

当系统不受外力或所受合外力为零时，系统的动量守恒，但在处理碰撞一类的问题时，也认为系统的动量守恒，因为在此过程中，虽然系统所受合外力不为零，但此时系统内力远大于系统的外力，外力可忽略，近似认为系统动量守恒，这种做法是否正确，尚需进一步的实践证明，下面我们用实验来研究这个问题：动量守恒定律实验的验证

动量守恒定律实验实验原理

让质量较大的小球m1从斜槽上滚下，与放在斜槽末端的质量较小的小球m2发生正碰，碰前m1的入射速度为υ1，两球总动量为m1υ1.碰撞后，入射小球m1的速度为υ1′，被碰小球m2的速度为υ2′，两球总动量为队m1υ1′+m2υ2′，根据动量守恒定律，应有

m1υ1=m1υ1+m2υ2

如果测出两球的质量m1和m2及两球在碰撞前后的速度υ1、υ1′、υ2′，代入上式，就可以验证动量是否守恒.

用天平可测出两球质量m1、m2.

用平抛运动知识可以测出其速度：因它们下落的高度相同，故飞行时间相同，设为t，则它们飞行的水平距离s=υt，在图中有

OP=υ1t……① OM＝υ1′t ……② ON＝υ2′t ……③

如果实验中测得的m1、m2，OP、OM、ON满足关系

m1·OP=m1·OM +m2·ON

把①②③代入上式后消去t可得到mυ1= m1υ1′+ m2υ2′

就验证了动量守恒定律。

动量守恒定律实验注意事项

多次测量确定小球平均落点的方法

（1）先不放上被碰小球，让入射小球从斜槽上某一高度处滚下，重复10次，用尽可能小的圆把所有小球落点圈在里面，圆心P（如图8.6-1所示）就是小球落点的平均位置；

（2）把被碰小球放在斜槽前端边缘处，让入射小球从原来的高度滚下，使它们发生碰撞，重复10次，用上述方法找出碰后入射球平均落点位置M和被碰小球平均落点位置N；

（3）要调节好实验装置，使固定在桌边的斜槽末端点的切线水平，使小支柱与槽口间距离等于小球直径，而且两球相碰时处在同一高度，碰撞后的速度方向在同一直线上；

（4）应使入射小球的质量大于被碰小球的质量；

（5）应使入射小球每次从槽上相同位置由静止滚下.可在斜槽上适当高度处固定一挡板，使小球靠着挡板，然后释放小球；

（6）白纸铺好后不能移动。

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