实验二十一 观察碰撞中的动能实验目的观察碰撞中动能的变化。实验原理采用几组不同的碰撞接触物，观察动能的损失。实验器材朗威 DISLab、计算机、气垫导轨、天平等。实验装置图同图 19-4。实验过程与数据分析1．调用实验十九中的完全非弹性碰撞的实验数据（实验数据的保存和调用方法详见《用户 手 册 》 ） ， 输 入 计 算 碰 前 、 碰 后 动 能 的 公 式 和 动 能 损 失 相 对 百 分 比 公 式 ：e1=0.5*0.230*(0.030/t1)^2、e2=0.5*0.446*(0.030/t2)^2、n= （ e 1-e2） /e 1，计算得出基于实验数据的计算结果（图 21-1）。2．结果说明：在完全非弹性碰撞中，碰后的能量损失约占碰前能量的 50%；3．调 用 实 验 十 九 中 完 全 弹 性 碰 撞 的 实 验 数 据 ， 输 入 公 式e=0.5*0.222*(0.030/t1)^2+0.5*0.2295*(0.030/t2)^2，计算得出碰前碰后的动能（图 21-2）。4．图 21-2 中，第 1、3、5 行中的计算结果为碰前的总动能，第 2、4、6 行的计算结果为碰后的总动能，可见碰后的总动能小于碰前的总动能，说明能量还是有损失的，通过计算三次碰撞图 21-1 完全非弹性碰撞实验数据图 21-2 完全弹性碰撞实验数据1能量的损失分别为 14. 4%、14.8%、15.2%。5．将两滑块前安装同性强磁铁，依靠磁铁的排斥力来构造相对理想的完全弹性碰撞实验实验记录完成后，输入碰前、碰后及能量的损失计算公式，得到基于实验数据的计算结果（图21-3）；6．由 计 算 结 果 可 知 ， 在 四 次 非 接 触 碰 撞 实 验 中 ， 能 量 的 损 失 分 别 是6.8% 、9.2% 、6.8% 、6.1%；7．总结：如果忽略摩擦力对滑块的影响，即在理想状况下，完全弹性碰撞中的动能是守恒的。本实验亦可采用 DISLab 力学轨道。实验器材朗威 DISLab、计算机、DISLab 力学轨道和附件、天平等。实验装置图同图 19-1。实验过程与数据分析1．调用实验十九中的完全非弹性碰撞的实验数据（实验数据的保存和调用方法详见《用户手册》），输入计算碰前、碰后动能的公式和动能损失相对百分比公式；2．结果说明：在完全非弹性碰撞中，碰后的能量损失约占碰前能量的 50%；在完全弹性碰撞中，能量的损失约为 15%；3．总结：如果忽略摩擦力对小车的影响，即在理想状况下，完全弹性碰撞中的动能是守恒的。图 21-3 非接触碰撞实验数据2
