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气垫导轨实验,气垫导轨实验原理

2024-07-22 19:29分类: 教育知识 阅读:

1、气垫导轨实验原理

气垫导轨是利用气源将压缩空气打入导轨空腔,由导轨表面上的小孔喷出气流,在导轨与滑块之间形成很薄的气膜,将滑块浮起,使滑块能在导轨上作近似无阻力的直线运动。

气垫导航也叫气垫导轨,作用是将滑块与接触面的摩擦转变成滑块与空气的摩擦,可以极大减少摩擦力。

气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔。空气再由导轨表面上的小孔中喷出,在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气垫层。

滑行器就浮在气垫层上,与轨面脱离接触,因而能在轨面上做近似无阻力的直线运动,极大地减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起的误差。使实验结果接近理论值。结合打点计时器、光电门、闪光照相等,测定多种力学物理量和验证力学定律。

气垫导轨实验,气垫导轨实验原理

2、气垫导轨阻尼常数的测定实验原理

气垫导轨阻尼常数的测定实验原理如下。

1、实验装置:需要一个实验平台,其中平台上放置一个与气垫导轨相连的质量为m的测量物体,并在平台上设置一系列传感器和测量仪器,以记录和分析物体的运动数据。

2、实验过程:在实验过程中,首先需要对气垫导轨进行一定的预压,使其达到稳定状态,然后将测量物体在导轨上置于初始位置,记录下物体的位置和速度,在物体获得初速度后,让它自由运动,并记录下物体在导轨上的位置和速度随时间的变化。

3、数据处理:通过实验记录的数据,可以计算出物体在导轨上的动能和势能,从而求得系统的总能量,在运动过程中,气垫导轨对物体做了阻力功,导致系统的总能量逐渐减小,根据能量守恒定律,可以计算出系统的阻尼常数,具体的计算公式和方法可以参考物理学和机械学的相关知识。

气垫导轨实验,气垫导轨实验原理

3、用气垫导轨验证牛顿第二定律

用气垫导轨验证牛顿第二定律实验中采用气垫导轨大大减小了实验的摩擦误差,这样能够使实验数据更准确。

试验中分别从质量一定,控制力的大小和力的大小一定,质量改变做运动来实施实验,更加增加了实验的准确性和全面性。做实验时,挡光片的选择需要根据第一组数据中的误差关系来选择。

实验过程中要讲究细心、耐心,千万不可心浮气躁,值得一提的是在气垫导轨调平的时候要仔细观察,分为粗调和细调使得滑块静止或者左右微微摆动,细调要使t1

实验过后,需要掌握气垫导轨的调整与使用,通用计数器的基本功能与使用方法,气垫导轨上测速度和加速度的试验方法。验证牛顿第二定律(选择合理的实验方案和数据处理方法验证物理定律,体会物理实验中需要严谨的作风和科学的方法)。

气垫导轨:

气垫导轨综合实验装置是一种摩擦力很小的运动实验装置,整个实验装置由静音气泵、导轨、滑块和光电门等组成。配合专用的数字计时器,可完成重力加速度测量、牛顿第二定律、动量守恒定律的验证等实验,也可用于研究各种碰撞实验。

1、智能光电计时器:液晶显示,计时范围0~9999s,最小分辨率1ms,另外还具有测速、测加速度、数据处理、查询等功能。

2、导轨:长1500mm,直线度全长误差不大于0.1mm,表面硬度不小于HB65。

3、静音气泵:电机功率250W,流量>25M3/h,压力>600mmH2O,带载噪音:<56db。

4、在气垫导轨上验证动量守恒定律实验中引起误差的原因是什么?

在气垫导轨上验证动量守恒定律实验中引起误差的原因是沾滞阻力。

验证动量守恒定律这个实验是在一个水平气垫导轨上用两滑行器的碰撞,是加深学生对速度、动量动能和弹性碰撞非弹性碰撞完全弹性碰撞的认识为了使问题具有普遍性。

研究两个质量不等的滑行器且其中一个的初速度为零的完全弹性碰撞的实验引起误差的原因是沾滞阻力造成。

动量守恒定影响

1、若一个质点系的质点原来是不动的,那么在无外力作用的条件下,这个质心的位置不变。

2、若一个质点系的质心原来是运动的,那么在无外力作用的条件下,这个质点系的质心将以原来的速度做匀速直线运动。

3、若一个质点在某一外力作用下做某种运动,那么内力不改变质心的这种运动,比如原某以物体做抛体运动时,突然炸成两块,那么这两块物体的质心仍然继续做原来的抛体运动。

来源:百度百科—动量守恒定律

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