在验证牛顿第二定律的试验中,为什么重物的质量要远小于小车的质量?
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2010-10-01
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在“验证牛顿第二定律”实验中要求测量物体所受合外力和物体的总质量, 而且对这两个物理量越容易测量越好。 通过“等效法”的阐述我们已经知道, 绳子对小车的拉力即为物体所受的合外力, 而这个合外力还必须经过一系列的求解才能得到, 而且每改变一次小车的质量必须重新计算一次, 也增加了实验的运算难度。 因此, 为了使实验中的运算简化, 在实验原理上进行了近似处理。
以小车和沙桶为研究对象, 根据牛顿第二定律, 得mg-T=ma,T=ma即
mg=(m+M)a
.
m、M分别为小桶(包括桶里面的沙子)和小车(包括车上面的砝码)的质量, 解之得a=ma/(m+M)
T=mg ma=mg/(1-m/M)
当时, 有.M》》m
在具备的前提下, 绳子的拉力T约等于沙桶及其沙子的总重力mg。 在这一条件下, 小车所受的合外力近似等于小桶及沙子的总重力mg。 这样小车所受的合外力也就可以直接通过测量得出。 从而简化了实验的数据运算, 并且对实验结果的影响很小。
以小车和沙桶为研究对象, 根据牛顿第二定律, 得mg-T=ma,T=ma即
mg=(m+M)a
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m、M分别为小桶(包括桶里面的沙子)和小车(包括车上面的砝码)的质量, 解之得a=ma/(m+M)
T=mg ma=mg/(1-m/M)
当时, 有.M》》m
在具备的前提下, 绳子的拉力T约等于沙桶及其沙子的总重力mg。 在这一条件下, 小车所受的合外力近似等于小桶及沙子的总重力mg。 这样小车所受的合外力也就可以直接通过测量得出。 从而简化了实验的数据运算, 并且对实验结果的影响很小。
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