彈性球的非彈性碰撞試驗(yàn)報(bào)告華科版

1、2020年春季大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)專業(yè)班級(jí)：_學(xué)號(hào)：_ 姓名：_日期：_實(shí)驗(yàn)名稱：彈性球的非彈性碰撞實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯繌椥郧蚺c地面的碰撞過(guò)程，測(cè)量小球的入射速度和反彈速度，計(jì)算每次碰撞的恢復(fù)系數(shù)；了解智能手機(jī)內(nèi)置傳感器及phyphox軟件的使用方法；學(xué)習(xí)基本的數(shù)據(jù)處理分析方法。實(shí)驗(yàn)儀器材料：彈性小球（如乒乓球）、智能手機(jī)及phyphox軟件。實(shí)驗(yàn)方案（裝置）設(shè)計(jì)：相關(guān)理論（公式）、原理圖、思路等.垂直落到地板（或桌面）上的彈性球連續(xù)蹦跳若干次后靜止下來(lái)。碰撞過(guò)程中，可認(rèn)為地面相對(duì)小球保持靜止，每次碰撞的恢復(fù)系數(shù)為: 分別為小球碰撞時(shí)的入射速度、反彈速度e = Gt叱.球與地板每次碰撞都伴隨一次聲發(fā)射，通過(guò)

2、“聽音” 可測(cè)量碰撞的時(shí)間間隔 tn （即球的飛行時(shí)間）。忽略 空氣阻力影響，由tn計(jì)算出每次碰撞的入射速度和反 彈速度，求出每次碰撞時(shí)的恢復(fù)系數(shù)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察、出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法等【實(shí)驗(yàn)步驟】1,打開手機(jī)Phyphox,選擇“計(jì)時(shí)器”下的“聲學(xué)秒表”中的“多任務(wù)”，點(diǎn)擊開始按鈕；2,將乒乓球舉起一定高度，由靜止釋放；3,待到乒乓球幾乎停止運(yùn)動(dòng)，即可點(diǎn)擊手機(jī)上的停止按鈕，并將數(shù)據(jù)以Excel的形式導(dǎo)出到電腦;4,將數(shù)據(jù)計(jì)入表格，并按公式計(jì)算速度以及恢復(fù)系數(shù)；5,繪制恢復(fù)系數(shù)隨速度的變化關(guān)系曲線；務(wù)的卜M件M陽(yáng)1秒）0 0745810.67252 0.502146 3 0.

3、512333|4 0 4561045 0 4125420 0,3746177 0 3426048 0,313838906,更換不同材質(zhì)的反彈板重復(fù)實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)分析處理：數(shù)據(jù)記錄（表格）、計(jì)算過(guò)程及結(jié)果等【1】第一組，乒乓球在水泥地面上的數(shù)據(jù)記錄表格：（g 取 9.80m/sA2）（初始表格，由phynphox導(dǎo)出）（實(shí)驗(yàn)表格）任務(wù)數(shù)012345678時(shí)間間隔t （s）0.7990.6720.5820.5120.4560.4120.3750.3430.313速度v (m/s )3.9153.2932.8522.5092.2342.0191.8381.6811.534恢復(fù)系數(shù)e0.8410.8860

4、.8800.8900.9040.9100.9140.912（計(jì)算過(guò)程）界中引和n回廊下叁七防大雙力瑞骷送動(dòng)都可做力鱉疊上料和目面菊體泰處理改:V/ - + g 也 I，二。，工 7j 母樹n/M即己京華岬3$5Mlf 一 我二工印M 1 vt 2.跖之展打二工由，巾，匕二2/科加 rwX ，以用他i也=卜？崢,由二“仃海/上事“衿邛理由e歷 求式板建氐我年里步上意楞力（恢復(fù)系數(shù)隨速度的變化關(guān)系曲線1 （Excel制作）【2】第二組，乒乓球在瓷磚地面上的數(shù)據(jù)記錄表格:（g 取 9.80m/sA2）工齊數(shù)時(shí)間河* （a）0o.aoa 1456331Q.0887OB3U20.60153333330.

5、534503333A 0.479&04167 5 0.43430583360 3S76251 0.30491666780 337437590（初始表格,由phynphox導(dǎo)出）（實(shí)驗(yàn)表格）任務(wù)數(shù)012345678時(shí)間間隔t （s）0.8080.6890.6020.5340.4800.4340.3980.3650.337速度v (m/s )3.9593.3762.9502.6172.3522.1271.9501.7881.651恢復(fù)系數(shù)e0.8530.8740.8870.8990.9040.9170.9120.925速度 v (m/sA2 )（恢復(fù)系數(shù)隨速度的變化關(guān)系曲線2 （Excel制作）（

6、計(jì)算方法同上，故省略計(jì)算過(guò)程）上舟附E黑可為+巧分./y）虞= -H+怦）”褥:由第二叱-1* F-W*黑4 S-講八二L v結(jié)論：隨著碰撞次數(shù)的增加，小球速度越來(lái)越大，小球的恢復(fù)系數(shù)一般是越來(lái)越大；當(dāng)碰撞板的材料不同時(shí)，小球的速度變化情況及恢復(fù)系數(shù)也是不同的，瓷磚地面的恢復(fù)系數(shù)高于 水泥地面。問(wèn)題探究：試分析、估算空氣阻力對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。弊蓑意行問(wèn)及禺出國(guó)阻力融么守口“d*河防港總電鉆1丸團(tuán)4小泉員穿士4泉甬史I謚曲亞反 節(jié)不藕彳，密札*匿使人戒蹄島簿衣屋由耳及工需鼠 達(dá)底的w,網(wǎng)名2虬南補(bǔ)“加前措南叵就身孫雷祝廿i從分析易知，小球上升的時(shí)間比下降的時(shí)間短，某次反彈起的速度與再次撞擊地面的

7、速度并不相等，反彈起的速度 Vn大于再次撞擊的速度 Vn ,因此易知，恢復(fù)系數(shù)偏小；而隨著高度的減小, 小球的速度也會(huì)減小，空氣阻力的作用的影響也會(huì)減小。因此，如果想減小誤差，應(yīng)該采用密度更 大的小球，或選取較低的高度，很明顯，我的起始高度選擇太大是很不明智的。下面用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明上述猜想：將電風(fēng)扇開到1, 2級(jí)風(fēng)速，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：任務(wù)數(shù)012345時(shí)間間隔t (s)0.7310.6280.5540.4960.4460.408速度v (m/s )3.5823.0772.7152.4302.1851.999恢復(fù)系數(shù)e0.8590.8820.8950.8990.9151級(jí) 風(fēng)任務(wù)數(shù)012345gL 1時(shí)間間隔t (s)0.6770.5760.5070.4540.4070.372速度v (m/s )3.3152.8252.4842.2251.9941.883恢復(fù)系數(shù)e0.8520.8790.8950.8960.914(恢復(fù)系數(shù)隨速度的變化關(guān)系曲線(Excel制作)恢復(fù)系數(shù)1速度實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)相符，于是基本可以判斷，相同條件下，空氣阻力越大，恢復(fù)系數(shù)越小;實(shí)驗(yàn)小結(jié)：誤差來(lái)源、實(shí)驗(yàn)收獲等 誤差分析：由于乒乓球質(zhì)量輕，受空氣阻力影響明顯，所以用網(wǎng)球等效果其實(shí)更好（但家里沒有）乒乓球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的空氣阻力和浮力均未