气垫导轨法验证动量守恒定律的实验改进

摘要

1 引言 用气垫导轨上的两个滑块的正碰撞来验证动量守恒定律,其实验原理如下:当两个滑块在水平的气垫导轨上沿直线作对心碰撞时,若略去滑块运动过程中所受的空气阻力和粘滞阻力,则滑块在水平方向上所受的合外力为零,故根据动量守恒定律,两滑块的总动量在碰撞前后保持不变.设如图1所示,两滑块的质量分别为m1和m2.碰撞前两滑块的速度分别为v1和v2,撞后的速度分别为v1'和v2',则根据动量守恒定律有 m1v→1+m2v→2 =m1v→1'+m2v→2 ' (1)若写成标量形式,即 m1v1+ m2v2=m1v1'+m2v2' (2)需特别注意,式中v1、v2、v1'、v2'均为代数值,各v值的正负号取决于速度的方向与选取的坐标轴的方向是否一致.