2020年春季大学物理实验<2>
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实验名称：弹性球的非弹性碰撞
实验目的：研究弹性球与地面的碰撞过程，测量小球的入射速度和反弹速度，计算每次碰撞的恢复系数；了解智能手机内置传感器及相关软件的使用方法；学习基本的数据处理分析方法
实验仪器材料：米尺、乒乓球、带有Phyphox软件的手机、木质桌面、水泥地面
实验方案设计：
<思路>
球与地板每次碰撞都伴随有声音发出，通过“听音”可测量碰撞的时间间隔，即球的飞行时间，忽略空气阻力影响，由此计算出每次碰撞的入射速度和反弹速度，求出每次碰撞时的恢复系数
参考时，麻烦注意数据和格式的替换，楼主也是学生党，这是我自己的实验报告
<原理图及相关公式>
实验过程：
<实验步骤>
1.打开Phyphox软件，使用计时器下的声学秒表中的多任务，连续记录碰撞的时间间隔
2.将乒乓球置于离木质桌面32cm的高度，无初速度地垂直落下
3.待五次结果记录完毕后，结束该部分实验
4.将桌面换成水泥地面，重复上述步骤
参考时，麻烦注意数据和格式的替换，楼主也是学生党，这是我自己的实验报告
<出现的问题及解决方法>
问题：乒乓球不断落下的过程中，落点会有偏移，声音难以采集完全；办法：适当降低初始位置的高度，减少其处于空中的时间
数据分析处理：
<数据记录>
撞击次数
1
2
3
4
5
平均桌面落下间隔时间（s）
0.436
0.376
0.335
0.295
0.262
平均地面落下间隔时间（s）
0.448
0.409
0.377
0.347
0.320
<计算过程及结果>
根据公式 vn=g?Tn2 ，可得计算小球每次反弹时的入射速度和
反弹次数
0
1
2
3
4
5
木质桌面
入射速度（m/s）
2.43
2.13
1.84
1.64
1.45
1.28
反弹速度（m/s）
2.13
1.84
1.64
1.45
1.28
未知
水泥地面
入射速度（m/s）
2.43
2.20
2.00
1.85
1.70
1.57
反弹速度（m/s）
2.20
2.00
1.85
1.70
1.57
未知
根据公式 en=v
参考时，麻烦注意数据和格式的替换，楼主也是学生党，这是我自己的实验报告
撞击次数
1
2
3
4
5
木质桌面落下的恢复系数
0.877
0.862
0.890
0.883
0.888
水泥地面落下的恢复系数
0.905
0.913
0.922
0.920
0.922
绘制恢复系数随速度的变化关系曲线如下
结论：速度减小时，恢复系数总体增大；硬质的水泥地面形变小，相较于木质桌面恢复系数更大
实验小结：
<误差来源>
乒乓球比较轻，受空气阻力影响明显；雨天，声学秒表受干扰较大，落下时较轻的声音识别不出；
参考时，麻烦注意数据和格式的替换，楼主也是学生党，这是我自己的实验报告
随着乒乓球在空气中运动的距离减小，空气阻力减小
<实验收获>
学会了Phyphox软件的使用；锻炼了控制变量时的想象力