在《驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律》的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(gè)是“在地上鋪放”,一個(gè)是“平鋪”,兩者有什么差異呢?
眾所周知,在《驗(yàn)證動(dòng)量守怛定律》的實(shí)驗(yàn)中,兩個(gè)小球碰撞前后的速度是利用平拋的知識求出的。實(shí)驗(yàn)過程中,做平拋運(yùn)動(dòng)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(shí)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(shí)間t的比(實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示)。碰撞過程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為:
動(dòng)量守恒的表達(dá)式可表示為:
方程兩邊約去時(shí)間t,得到如下表達(dá)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(shí)驗(yàn)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(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,按此說法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作違背了實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法。
(欄目編輯 羅琬華)
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