描述
P1.3.4.5 牛頓第三定律和碰撞定律 – 使用兩個超聲波運動感測器和CASSY進行記錄和評估
在實驗中使用軌道可以在驗證線性動量守恆時獲得優越的定量結果。
在實驗P1.3.4.5中，使用兩個超聲波感測器測量兩個手推車在彈性或非彈性碰撞期間的運動方式。這些數據由感測器和CASSY系統生成v(t)和a(t)圖表。根據手推車的加速度a1(t)和a2(t)以及它們的質量m1和m2，可以計算出作用力F1(t)和F2(t)。確認在碰撞期間成立 F1(t) = -F2(t) 的牛頓第三定律。
\(\Delta p_1 + \Delta p_2 = \int F_1(t) \, dt + \int F_2(t) \, dt = \int (F_1(t) + F_2(t)) \, dt = 0\)
此外，還觀察到質心的運動 s3(t)s3(t)s3(t)，並且可以顯示在整個碰撞過程中質心速度 v3(t)v3(t)v3(t) 是恆定的。這進一步顯示了在整個碰撞過程中線性動量守恆的替代性證明。
\(v = \frac{m_1 v_1 + m_2 v_2}{m_1 + m_2} = \frac{p}{m_1 + m_2} = \text{const}\)
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