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碰撞球的原理

科普小知识2022-04-18 09:42:32
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在高中物理实验室,我们常常会看到一种仪器叫做弹性碰撞球,而大家却不知道它是做什么用的,它的原理是什么,今天小编就为大家来讲解弹性碰撞球的原理,一起来了解一下吧。

弹性碰撞球演示仪是用来演示动量守恒定律的仪器,其由底座、钢球、支架、拉线、拉线调节螺丝等组成,每个钢球的大小和质量均相同。

碰撞球的原理

根据动量守恒定律,当一个系统向后高速射出一个小物体时,该系统会获得与小物体相同大小、但方向相反的动量,即系统会获得向前的速度。如果系统不断向后射出小物体,则系统就会不断向前加速。火箭就是利用了动量守恒原理不断推进的。在火箭内装置了大量的燃料,燃料烧后会产生高温高压的气体,通过火箭的尾部不断向后高速喷出,从而使火箭不断向前加速。

碰撞球的操作与现象

若干个具有相同质量和半径的小球悬挂在同一高度上。当静止时,调节每个小球的悬线长度,确保所有小球在一条直线上。

将第一个小球拉起,然后释放,让

其碰撞其它静止的小球,结果原先被拉起的小球会突然静止,而原先静止的最后一个小球会接过第一个球的速度,运动到第一个小球被拉起的高度,然后落下,如此来回往复。

同理,可以拉起两个、三个…小球进行类似的实验。

注意:在实验过程中使小球的质心始终处于同一平面,否则会发生非对心碰撞从而影响到演示实验的效果;小球拉起的幅度不宜太大(建议摆角小于30°),以免发生激烈碰撞而使拉线断裂。