一撞就合體,速度減半?用兩台小車探索碰撞與合體的動量實驗

逐工攏是實驗日,我係科學教練桑子研。

一聲挵落去,兩台車就結做伙鬥陣行。佇咱的日常生活中,無論是交通安全抑是體育比賽,逐家定定看著「相挵」的場面。這背後其實藏著一條規宇宙攏通用、既美妙又嚴格的「物理定律」。今仔日,我想欲用兩台力學小車,帶逐家做伙來解開「運動量」佇相挵前後到底發生啥物變化的秘密。

測量「挵衝力」的神兵利器

欲研究物理學中代表「運動勢頭」的運動量,咱今仔日出動了兩台號做「BeeSpi」的簡易速度計。這台細細台的家私真厲害,物體只要對伊面前經過,伊瞬間就能夠測出速度,絕對是咱做實驗的好鬥相共。

BeeSpi(速度計)

另外,咱準備的力學小車,每一台攏事先調整到拄好1公斤重。故意用遮爾重的規模來做實驗,是欲避免予摩擦力這類細微的誤差來攪擾,按呢咱才能夠清清楚楚看著物理定律所繪製出來的「趨勢」。咱先來讀這支影片,看看實驗是按怎做的:

十元商店的小物竟然是科學功臣?

實驗的方法真簡單,不過咱有用著一項「魔法道具」,就是為著欲予兩台小車挵著的彼一陣,會使瞬間「合體」的雙面吸盤。只要佇其中一台小車面頂黏這个吸盤,兩台挵著就會黏做伙鬥陣行。這款吸盤其實佇十元商店就買會著,是咱生活中真常見的東西。

實驗數據話真相:原來是「一半」的道理

首先,咱用兩台攏無載重(也就是平重)的小車來做實驗。咱來看其中一組的結果,這个數字生得真正有夠媠:

你看,相挵之前的速度,佮合體之後的速度比起來,剛好變做差不多一半!重量變做兩倍(兩台車加起來),速度就變做一半……這內底就藏著「運動量守恆」的重要訊息。

紲落來,咱佇力學小車B面頂加放0.5公斤的鉛塊,予伊變重一點仔,閣再做一次同樣的實驗。

若是重量改變了,速度的變化又閣會變按怎呢?

對圖表看透透:質量佮速度的親密關係

將這兩次實驗的數據畫做圖表,橫軸是挵之前的速度,縱軸是挵之後的速度,咱會使看著一條真媠的直線。

這條線的「斜度」,其實就代表兩台車重量(質量)的關係。請逐家斟酌看,無放鉛塊佮有放鉛塊的時陣,線的斜度有啥物無仝?這次實驗會使成功,彼个細細粒的雙面吸盤功勞真大。利用身邊隨手可得的工具,去探索宇宙基本的「運動量守恆定律」,這就是做理科實驗上蓋趣味的地方!

ビースピ2台の裏ワザ!運動方程式を視覚化する驚きの実験テクニック(運動の法則)

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