Question

高中物理必修二 7.9验证机械能守恒定律 误差问题

教师用书原话：交流电频率f不是50hz也会带来误差 f小于50hz 动能Ek小于Ep的误差进一步加大 f大于50hz 则可能出现Ek大于Ep的结果

1.如果f小于50 那么打点间隔大于0.02s 打点距离加长 但计算的时候还是按0.02s计算 会使速度加快 动能随之增大 为什么Ek会小于Ep？
2.动能Ek小于Ep的误差进一步加大 进一步扩大是什么意思？是不是Ep=Ek+阻力做的功 所以Ek小于Ep？

学校安排 该部分只得自学

Answer 1

我来说说：交流电频率f不是50hz，则打点间隔大于0.02s ，打点距离加长，Ep=mgh。距离加长，则Ep变大。算速度的时候是按V=gt来算，时间仍然按原来的0.02s算，大小就不变，当然是动能Ek小于Ep的误差进一步加大。
f大于50hz ，同样道理可以解决：f大于50hz 则打点间隔小于0.02s ，打点距离比0.02s的时候要小，则Ep=mgh比0.02s的时候变小，Ep变小当然就有可能比Ek小了

Answer 2

1：因为你求的EP实际上是EP=mgh即EP=mgs,s是你选取的纸带两点A.B间的距离，你算出的mgs=1/2mvB^2-1/2mvA^2就验证了机械能守恒
如果你打点的间隔大于0.02S，那你实际的用时t就大于测量的时间t。那么S=vAt+1/2gt^2就会偏大，势能mgs会偏大，所以EK小于EP.

2：进一步扩大的意思是本来EK就小于EP了，现在小的更多了，根据能量守恒Ep=Ek+阻力做的功，这里的阻力多半指纸带摩擦力和空气阻力

Answer 3

1、设初速度为v0，正常频率时速度为v1，f小于50时频率为f1速度为v2。周期=1/f1小于原周期，所以打点时间变长，距离变长。所以
v2的平方-v0的平方=2gx
0.5*g*（v2的平方
-v0的平方）=mgx
但是v2大于v1

实际应是（v1的平方
-v0的平方），所以Ek小于Ep

2、由1可得;不是，见一就行了

Answer 4

这里的问题就是实际时间和计算时间
f是频率用T=1/f可以算出时间
V=(H2-H1)/2T
动能是Ek=1/2*mv^2
势能是Ep=mgh=mg（H1-H2）