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小实验:送网球上天Comments>>

发表于 2018-06-14 14:56 | Tags 标签:, ,

本文来自窗敲雨的微信个人公众号“酷炫科学”,未经许可不得进行商业转载

举起一个篮球,然后松手让它自由下落,观察一下,它会弹起多高?再换一个网球从同样的高度下落试试。

这两种球单独下落后弹跳的高度都达不到让人印象深刻的程度,不过如果把两颗球叠在一起情况就不同了。下面,就让我们送网球上天:

vrain-momentum-conservation

(这个是慢动作)

把网球放在篮球的上方,然后让两个叠在一起的球垂直下落撞击地面。这样做的结果是,上方的网球弹起了远超过初始状态的高度。

在碰撞的过程中,篮球将动量传递给上方的网球,而且因为网球的质量远比下方的篮球小,传递过来的动量能够赋予它更多速度。于是,获得高速度的网球能达到的飞行高度大大增加,而篮球弹起的高度比原来降低。

这是一个经常被用来演示动量守恒的实验。如果假设篮球与地面、两球之间先后发生完全弹性碰撞,碰撞过程同时符合动量守恒以及动能守恒,通过公式可以计算网球弹起的理论高度。不过当然实际情况没有那么理想,现实中的碰撞不是完全弹性的,球弹起的高度也会比理论值低。

如果在上方再增加第三个更轻的小球,效果会更加戏剧性,不过让三个球保持一条直线下落撞击地面不是一件容易的事……网球和篮球叠在一起下落相对比较容易,因为篮球上有凹槽花纹,而且网球表面也比较粗糙摩擦力大,暂时放住应该不成问题,不太需要辅助装置。

这个演示适合在户外障碍物较少的地方进行,室内容易打到天花板。

Physics Girl做过三球版本的视频,有兴趣可以找来看下。做成动图球太小难以辨认,我这里就不放了_(:з」∠)_

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One Response to “小实验:送网球上天”

  1. User说道:

    动量守恒,最大原速度的四倍反弹。高中物理题

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