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王爽老师的物理实验室:牛顿摆

王爽老师的物理实验室:牛顿摆
2020年08月30日 18:06 新浪网 作者 王爽_宇宙奥德赛
熟悉我的网友都知道,我是一个特别喜欢挖坑的人 之前…… 熟悉我的网友都知道,我是一个特别喜欢挖坑的人 之前……

  熟悉我的网友都知道,我是一个特别喜欢挖坑的人之前,我挖过一个大坑: 第1季。做这个系列的初衷,是希望为大家展示物理学独特的美。但发出一个预告片以后,就没有下文了。不过我这人有个特点:凡是挖过的坑,基本都会慢慢填上。从今天开始,我就要来慢慢地填这个坑了。这次带来的是此系列的第一个实验:牛顿摆。牛顿摆的发明者其实并不是牛顿,而是一个名不见经传的法国人伊丹·马略特。它演示的,是一种被称为“弹性碰撞”的物理现象。简单地说吧,弹性碰撞就是没有任何能量损失的碰撞想象有两个质量完全相同的小球,A球以速度v,径直撞向处于静止状态的B球。如果两球发生的是弹性碰撞,那碰撞前后就必须同时满足动量守恒和能量守恒。而要想同时满足这两个条件,A球就必须完全静止,而B球就必须达到速度v。换句话说,A球必须把自己的速度完整地传递给B球。而牛顿摆,就是5个质量相同的小球不断进行弹性碰撞的实验。为了更好的呈现牛顿摆的视觉效果,我做了两点改进:1. 把两个平面镜拼在一起,让它们之间有90°的夹角。2. 在平面镜的下方制造水面,从而创造水面的效果。做实验的时候,牛顿摆就悬挂在镜面和水面之间。这样,就会同时出现镜面和水波的视觉效果。正如你看到的,这是一个典型的家庭实验,因为所有的实验器材,在网上就很容易买到。但只要精心设计,一个简单的家庭实验,一样能做出很绚烂的视觉效果。

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