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简单说说机械能守恒定律的实验验证
2014.08.10 20:26

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机械能守恒定律的实验验证中,一般不涉及弹性势能,此时机械能守恒的条件是,在物体系统的运动过程中只有重力做功。这时只是重力势能与动能的相互转化,系统增加(或减小)的重力势能等于减少(或增加)的动能。

要用实验验证这一关系,需测出运动过程中物体系统内各物体的高度变化,从而计算系统重力势能的变化量,这可以用刻度尺测量。测需要测出系统中各物体的初、末速度,从而计算系统动能的变化量,这可以用打点计时器、光电门、速度传感器等测量,也可以利用其它物理规律测量。

完成此实验,一是机械能守恒条件的创设,即让无弹性形变的物体系统只受重力这一外力的作用,或虽有非重力作用,但它们不做功;二是测算出运动过程中两个状态间系统减少的重力势能与增加的动能;三是比较与在误差范围内是否相等。由于空气阻力及摩擦力的不可避免,总有△Ep>△Ek。

实验室主要的验证方法有:物体自由落体运动法、小车在滑板上做匀加速法、小球做平抛运动法、利用DIS系统验证、两物体系统在竖直方向的匀加速运动等方法。虽然具体的操作方法不同,但都是设法获得运动过程的速度变化和高度变化信息,比较计算出机械能和动能变化来验证的。

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