在《驗證動量守恒定律》的實驗中,有很多參考書將白紙的擺放位置敘述為“在地上鋪放一張白紙”;而“2000·全國物理卷”的實驗中,將白紙的擺放位置敘述為“落到位于水平地面的記錄紙上”,即白紙“平鋪”。一個是“在地上鋪放”,一個是“平鋪”,兩者有什么差異呢?
眾所周知,在《驗證動量守怛定律》的實驗中,兩個小球碰撞前后的速度是利用平拋的知識求出的。實驗過程中,做平拋運動的小球落到地面,如果它們下落的高度相同,則空中飛行的時間t也就相同,兩球碰撞前后的速度v等于它們飛行的水平距離s與空中飛行時間t的比(實驗裝置如圖1所示)。碰撞過程中動量守恒的表達式為:
動量守恒的表達式可表示為:
方程兩邊約去時間t,得到如下表達式:
如果白紙是“水平鋪放在地面上”,上述結(jié)論無疑是正確的;而將白紙擺放的位置敘述為“在地面上鋪放”,那么白紙是水平的嗎?答案顯然是不能肯定的。
仍然采用上述的方法求碰撞前后的速度,實驗裝置如圖2所示。則:
可以看出,“鋪放”與“平鋪”這兩字之差造成的差異是很大的。“鋪放”一詞的說法,模糊了物理概念,缺乏嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度,按此說法進行實驗操作違背了實驗原理和實驗方法。
(欄目編輯 羅琬華)
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