撞击动力学实验报告
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实验名称:碰撞试验实验日期:2023年10月25日实验地点:物理实验室实验人员:张三、李四、王五实验指导教师:赵老师一、实验目的1. 了解碰撞试验的基本原理和实验方法。
2. 通过实验验证动量守恒定律和能量守恒定律。
3. 掌握实验仪器的使用方法和数据处理技巧。
二、实验原理碰撞试验是一种物理实验,用于研究物体在碰撞过程中的运动规律。
实验主要依据动量守恒定律和能量守恒定律。
动量守恒定律指出,在一个封闭系统中,物体在碰撞过程中动量保持不变。
能量守恒定律指出,在一个封闭系统中,能量在碰撞过程中保持不变。
三、实验仪器1. 气垫导轨:用于提供平滑的水平面,使物体在导轨上做匀速直线运动。
2. 滑块:用于模拟碰撞过程,分为撞击滑块和被撞击滑块。
3. 数字毫秒计:用于测量滑块在导轨上的运动时间。
4. 物理天平:用于测量滑块的质量。
5. 传感器:用于测量滑块的位移。
四、实验步骤1. 将气垫导轨调整至水平状态,确保滑块在导轨上做匀速直线运动。
2. 使用物理天平分别测量撞击滑块和被撞击滑块的质量。
3. 将撞击滑块放置在导轨的一端,被撞击滑块放置在导轨的另一端。
4. 使用数字毫秒计测量撞击滑块和被撞击滑块在导轨上的运动时间。
5. 观察撞击滑块和被撞击滑块在碰撞过程中的运动情况,记录实验数据。
6. 重复实验步骤,多次进行碰撞试验,以提高实验结果的可靠性。
五、实验数据及处理1. 记录撞击滑块和被撞击滑块的质量、运动时间、位移等数据。
2. 根据实验数据,计算撞击滑块和被撞击滑块的动量和动能。
3. 分析实验数据,验证动量守恒定律和能量守恒定律。
六、实验结果与分析1. 实验结果显示,在碰撞过程中,撞击滑块和被撞击滑块的动量之和保持不变,符合动量守恒定律。
2. 实验结果显示,在碰撞过程中,撞击滑块和被撞击滑块的动能之和保持不变,符合能量守恒定律。
3. 实验结果表明,在碰撞过程中,部分动能转化为内能,导致撞击滑块和被撞击滑块温度升高。
七、实验总结本次实验通过验证动量守恒定律和能量守恒定律,加深了对碰撞过程的理解。
一、实验目的1. 了解碰撞现象的特点及研究方法;2. 掌握碰撞实验的基本原理和实验步骤;3. 通过实验验证动量守恒定律和动能守恒定律;4. 提高动手操作能力和实验数据处理能力。
二、实验原理1. 动量守恒定律:如果一个系统所受的合外力为零,那么该系统总动量保持不变。
2. 动能守恒定律:在一个孤立系统中,如果只有重力或弹力做功,系统的总动能保持不变。
3. 碰撞过程中,系统的总动量和总动能满足以下关系:(1)完全弹性碰撞:动量守恒,动能守恒;(2)非完全弹性碰撞:动量守恒,动能不守恒;(3)完全非弹性碰撞:动量守恒,动能全部转化为其他形式的能量。
三、实验仪器与设备1. 气垫导轨:用于实现无摩擦滑动,保证实验结果的准确性;2. 滑块:用于实现碰撞实验;3. 数显计时器:用于测量碰撞时间;4. 量角器:用于测量碰撞前后的角度;5. 计算器:用于数据处理和计算。
四、实验步骤1. 将气垫导轨放置在实验桌上,确保导轨水平;2. 将滑块放置在导轨的一端,调整滑块与导轨的接触面,使其能够正常滑动;3. 使用数显计时器测量滑块在导轨上自由滑动的距离和时间,记录数据;4. 将滑块放置在导轨的另一端,调整滑块与导轨的接触面,使其能够正常滑动;5. 观察滑块在碰撞过程中的运动状态,记录碰撞前后的角度;6. 重复步骤3-5,进行多次实验,记录数据;7. 根据实验数据,计算碰撞前后的动量和动能,验证动量守恒定律和动能守恒定律。
五、实验结果与分析1. 实验数据:(1)自由滑动距离:L1 = 1.2m,L2 = 1.3m,L3 = 1.1m;(2)自由滑动时间:t1 = 0.5s,t2 = 0.6s,t3 = 0.4s;(3)碰撞前角度:θ1 = 30°,θ2 = 40°,θ3 =25°;(4)碰撞后角度:φ1 = 35°,φ2 = 45°,φ3 = 30°。
2. 实验结果分析:(1)动量守恒定律验证:通过计算碰撞前后的动量,发现实验数据基本满足动量守恒定律;(2)动能守恒定律验证:通过计算碰撞前后的动能,发现实验数据基本满足动能守恒定律。
碰撞动力学参数测量实验报告思考题碰撞动力学参数测量实验报告引言:碰撞动力学是研究物体在碰撞过程中受到的力和能量转化的一门学科。
在机械工程、材料科学、交通运输等领域具有广泛应用。
本次实验旨在通过测量不同质量和速度的小球在碰撞过程中的动能和动量变化,探究碰撞动力学参数的变化规律。
实验步骤:1. 实验器材准备:小球、支架、刻度尺、计时器、天平等。
2. 将支架固定好,将待测小球放置在支架上,并将刻度尺固定于支架上方。
3. 测量小球质量,使用天平进行精确测量。
4. 以一定速度将小球从一侧推出,记录小球运动时间并计算出速度。
5. 记录小球碰撞前后的位置,并计算出位移差值。
6. 根据位移差值计算出小球受到的冲击力,并根据冲击时间计算出冲击力大小。
7. 根据实验数据计算出小球的动能和动量,并绘制图表分析结果。
实验结果:通过以上步骤,我们得到了不同质量和速度的小球在碰撞过程中的动能和动量变化数据。
我们将这些数据绘制成图表进行分析。
1. 动能和速度关系图表从图表中可以看出,小球的动能与速度成正比例关系。
当速度增加时,动能也随之增加。
2. 动量与速度关系图表从图表中可以看出,小球的动量与速度成正比例关系。
当速度增加时,动量也随之增加。
3. 动能与质量关系图表从图表中可以看出,小球的动能与质量成二次函数关系。
当质量增加时,动能先增加后减少。
4. 动量与质量关系图表从图表中可以看出,小球的动量与质量呈线性关系。
当质量增加时,动量也随之增加。
思考题:1. 为什么小球的动能和速度成正比例?答:根据公式E=1/2mv²可知,小球的动能与其质量和速度平方成正比例。
因此,当速度增大时,其平方值也会相应地变大。
2. 为什么小球的动能和质量成二次函数关系?答:根据公式E=1/2mv²可知,小球的动能与其质量和速度平方成正比例。
当质量增加时,速度一定的情况下,动能会随之增加。
但是当质量变得很大时,速度对于动能的影响逐渐减小,因此动能会先增加后减少。
电车撞击实验报告模板1. 实验目的本实验旨在探究电车与障碍物的碰撞效应,研究电车碰撞时的动力学特性,比较不同速度下电车撞击的影响,验证电车撞击对乘客和周围环境的影响。
2. 实验器材•实验室电车模型•不同质量大小的障碍物模型•测量工具:速度计、冲量计、加速度计•计算机3. 实验步骤3.1 准备工作1.搭建实验室模型,包括电车模型和障碍物模型。
2.根据实验计划编写程序,控制电车模型的运动,记录实验数据。
3.2 实验操作1.在实验室内进行电车碰撞实验。
2.测量电车速度、障碍物重量、碰撞后电车和障碍物的冲量、加速度等数据。
3.修改电车速度、障碍物重量等参数,记录新的实验数据。
4.分析实验数据,比较不同情况下的实验数据明显变化。
4. 实验结果及分析4.1 实验数据记录我们记录了电车在不同速度下与障碍物碰撞时的数据,具体记录数据如下:速度(m/s)障碍物重量(kg)电车速度改变量(m/s)电车冲量(kg·m/s)障碍物冲量(kg·m/s)2 10 -1.2 12000.4 5000.23 20 -2.1 23100.2 10000.34 30 -3.2 38459.9 15000.24.2 实验结果分析通过对实验数据的分析,我们可以得到以下结论:1.电车和障碍物碰撞时会产生冲量,随着速度的增加,电车和障碍物产生的冲量也随之增加。
2.障碍物质量的变化对于冲量的影响没有电车速度的影响显著。
5. 实验结论本实验得出以下结论:1.电车和障碍物碰撞会产生更高的动能,导致更大的冲量。
2.改变电车速度能够明显地改变碰撞时的冲量,障碍物质量变化产生的影响比电车速度要小。
6. 实验总结本实验研究了电车碰撞的动力学特性,通过实验得出不同速度电车撞击障碍物产生的冲量,也能在一定程度上评估电车对乘客和周围环境的影响。
同时,本实验也验证了冲量和速度的挂钩关系。
这对于我们理解电车与障碍物碰撞时的影响,具有很大的现实意义。
一、实验目的1. 了解和掌握碰撞的基本原理。
2. 探究铝块在不同速度下撞击木块时的能量转化情况。
3. 分析碰撞过程中动能、势能和弹性势能的变化规律。
二、实验原理在碰撞过程中,铝块与木块之间发生相互作用,动能、势能和弹性势能之间发生转化。
根据能量守恒定律,碰撞前后系统的总能量保持不变。
三、实验器材1. 铝块(质量为m1,体积为V1)2. 木块(质量为m2,体积为V2)3. 天平(用于测量质量)4. 刻度尺(用于测量距离)5. 弹簧测力计(用于测量力)6. 计时器(用于测量时间)7. 计算器(用于计算能量)四、实验步骤1. 用天平分别测量铝块和木块的质量,记录数据。
2. 用刻度尺测量铝块和木块的体积,记录数据。
3. 将铝块从一定高度自由落下,撞击放置在水平地面上的木块。
4. 观察并记录铝块撞击木块后的现象,如木块移动的距离、铝块弹起的速度等。
5. 用计时器测量铝块从释放到撞击木块的时间,计算铝块的速度。
6. 用弹簧测力计测量木块受到的撞击力,计算撞击力的大小。
7. 计算铝块和木块的动能、势能和弹性势能,分析能量转化情况。
五、实验数据记录与处理1. 铝块质量:m1 = 100g2. 木块质量:m2 = 200g3. 铝块体积:V1 = 10cm³4. 木块体积:V2 = 20cm³5. 铝块速度:v1 = 2m/s6. 撞击力:F = 5N7. 木块移动距离:s = 10cm六、实验结果与分析1. 铝块与木块碰撞后,木块发生位移,铝块弹起,说明动能转化为木块的势能和铝块的弹性势能。
2. 铝块速度为2m/s时,撞击力为5N,撞击力与铝块速度成正比。
3. 木块移动距离与铝块速度成正比,说明木块位移与动能转化成正比。
4. 铝块和木块的动能、势能和弹性势能之和保持不变,符合能量守恒定律。
七、实验结论1. 铝块撞击木块时,动能转化为木块的势能和铝块的弹性势能。
2. 撞击力与铝块速度成正比,撞击力越大,动能转化越快。
火箭推力撞击实验报告简介本次实验旨在探究火箭推力对物体撞击力的影响。
通过模拟火箭发射过程中的推力输出,观察在不同推力情况下物体的移动和撞击现象,进而分析推力对撞击力的影响。
实验器材1. 火箭模型2. 导轨3. 火箭发射装置4. 钢球实验方法1. 将火箭模型安装在导轨上,并固定好。
2. 在火箭发射装置中点燃火箭,使其获得一定的推力。
3. 记录火箭模型在不同推力下的移动距离,并记录撞击钢球的情况。
实验过程在实验进行前,我们对实验器材进行了仔细检查,并确认其处于良好状态。
第一组实验首先,我们设置火箭推力为10N,并将火箭模型装载在导轨上。
然后,点燃火箭发射装置,在推力作用下,火箭模型开始沿导轨滑动。
最终,在一定距离后,火箭撞到了钢球上。
我们记录下了火箭移动的距离,以及撞击力对钢球造成的影响。
接下来,我们将推力增加到20N,重新进行实验。
火箭在这次实验中的移动速度明显比之前快,撞击力也增大了。
同样,我们记录下了火箭的移动距离和撞击力。
第二组实验为了进一步观察推力对撞击力的影响,我们对第一组实验进行了补充。
这次,我们选择了30N的推力,并重复了之前的实验步骤。
在第二组实验中,火箭的移动速度更快,撞击钢球的力量也更加强烈。
我们记录下了所有数据,并准备进行数据分析。
数据分析通过对实验数据的分析,我们得出了以下结论:1. 推力的增加会使火箭模型的移动速度增加。
这是因为推力越大,火箭所受到的加速度越大,从而导致了更快的移动速度。
2. 推力的增加也会使火箭撞击物体时的撞击力增大。
撞击力与物体的质量和速度有关,而推力的增加导致了火箭的更高速度,从而撞击力也增大了。
结论通过本次实验,我们发现火箭推力对物体撞击力有着显著的影响。
推力的增加会导致火箭模型移动速度增加,并使撞击力增大。
这一发现对于火箭发射的安全设计和物体动力学研究具有一定的指导意义。
对于下一步研究,我们还可以进一步探究火箭推力与撞击物体的质量、形状等因素之间的关系,以及在不同推力下的撞击能量的变化情况。
物理碰撞实验报告
《物理碰撞实验报告》
实验目的:通过模拟物体之间的碰撞过程,探究碰撞对物体的影响,并验证动量守恒定律。
实验材料:弹簧、小球、测量工具、平滑水平面
实验步骤:
1. 将弹簧固定在水平面上,并在其一端固定一个小球;
2. 将另一个小球从一定高度自由落体,与弹簧上的小球发生碰撞;
3. 观察碰撞后两个小球的运动情况,并记录下各种数据;
4. 重复实验,改变小球的质量、速度等条件,继续观察和记录数据。
实验结果:
通过实验观察和数据记录,我们得到了以下结论:
1. 在碰撞过程中,动量守恒定律成立,即碰撞前后系统的总动量保持不变;
2. 碰撞后,小球的速度和运动方向发生了改变,但总动量保持不变;
3. 改变小球的质量和速度会影响碰撞后的运动情况,但总动量仍然守恒。
实验结论:
通过本次实验,我们验证了动量守恒定律,并深入理解了碰撞对物体的影响。
碰撞实验不仅是物理学中重要的实验之一,也为我们提供了更深入的认识和理解物体之间的相互作用。
总结:
物理碰撞实验是一项重要的实验,通过实验可以验证动量守恒定律,并对物体之间的碰撞过程有更深入的认识。
我们将继续深入研究物理碰撞实验,探索更
多有关碰撞的规律和现象,为物理学的发展做出更大的贡献。
引言概述:本实验报告旨在探讨碰撞与动量守恒原理,并通过实验验证该原理的有效性。
动量守恒是一个基本的物理原理,适用于各种物体的碰撞问题。
在实验中,我们将通过进行不同类型的碰撞实验来观察和分析碰撞前后物体的动量变化,并据此验证动量守恒原理。
正文内容:1. 碰撞类型及动量守恒原理1.1 弹性碰撞弹性碰撞是指两个物体在碰撞过程中动能和动量都得到守恒的碰撞类型。
在弹性碰撞中,碰撞物体之间相互作用力的大小和方向完全相反,并且动量总和在碰撞前后保持不变。
根据动量守恒原理,我们可以通过测量碰撞前后物体的速度和质量来计算和验证动量守恒。
1.2 非弹性碰撞非弹性碰撞是指两个物体在碰撞过程中不完全弹性恢复的碰撞类型。
在非弹性碰撞中,碰撞物体之间存在能量损失,并且在碰撞后分别以不同速度进行运动。
尽管动能不能守恒,但动量守恒仍然保持不变。
我们可以通过测量碰撞前后物体的速度和质量,以及所损失的能量来验证动量守恒。
2. 实验器材和步骤2.1 实验器材本实验所需的器材包括:弹性碰撞车、非弹性碰撞车、轨道、计时器、测量工具等。
2.2 实验步骤(1) 设置轨道和安装弹性碰撞车。
(2) 确保弹性碰撞车和非弹性碰撞车的初始位置和速度。
(3) 开始实验,并使用计时器记录碰撞前后物体的运动时间。
(4) 测量物体的质量,并记录实验数据。
(5) 重复实验,得出平均值并计算动量变化。
3. 实验结果和数据分析3.1 弹性碰撞实验结果我们进行了一系列弹性碰撞实验,并测量了碰撞前后物体的速度和质量。
通过计算动量的变化,我们发现动量在碰撞前后保持不变的结果与动量守恒原理相一致。
3.2 非弹性碰撞实验结果我们进行了一系列非弹性碰撞实验,并测量了碰撞前后物体的速度和质量。
通过计算动量的变化和能量损失,我们发现动量在碰撞前后仍然保持不变,验证了动量守恒原理的有效性。
4. 实验误差和改进4.1 实验误差来源实验误差主要来自于实验仪器的精确度、人为操作的不准确性以及环境因素的干扰等。
1.SHPB实验装置、基本原理及用途1.1实验装置及用途如图1所示为SHPB的实验装置及数据采集处理系统:图1 SHPB实验装置SHPB装置主要由三部分组成: 压杆系统、测量系统以及数据采集与处理系统。
其中压杆系统是由撞击杆、入射杆、透射杆和吸收杆四部分组成。
撞击杆也称之为子弹, 一般来说压杆所采用的截面尺寸及材料均相同, 因此子弹的长度就决定了入射应力脉冲的宽度λ, 一般取λ=2L(L为子弹的长度), 吸收杆主要是用来吸收来自透射杆的动能, 以削弱二次波加载效应, 为保证获得完整的入射及反射波形, 入射杆的长度一般要大于子弹长度的两倍, 所有压杆的直径应远小于入射应力脉冲的波长, 以忽略杆中的惯性效应影响。
测量系统可以分为两个部分, 一个是撞击杆速度的测量系统, 另一个是压杆上传感器测量系统。
对撞击杆速度的测量常采用激光测速法, 如图1所示, 在发射管与入射杆之间装有一个平行光源, 用来发射与接收激光信号, 两个光源之间的间距是可测的, 当子弹经过平行光源时, 会遮挡住光信号而产生一定宽度的脉冲信号, 据此可测出子弹通过平行光源的时间即可求出子弹的撞击速度。
压杆传感器测量系统则是在压杆相应位置处粘贴电阻应变片, 并将应变片经电桥连接至超动态应变测试仪上, 据此即可测出压杆中的应变。
数据采集和处理系统主要由TDS5054B数字示波器, CS—1D超动态电阻应变仪, TDS2000B波形存储器, 以及微机等组成。
其作用是完成对信号的采集、处理和显示。
1.2基本原理利用应变片技术测量波速的工作原理如图2所示。
子弹撞击压杆所产生的应力波(弹性波)先后为应变片1和应变片2所记录。
鉴于弹性波在线弹性细长杆中的传播很少有衰减, 也不弥散, 基本上不失真, 因此可根据两个应变片之间的距离及所记录信号的时间差确定波在细长杆中的传播速度。
应变片1应变片2图 2 应力波波速测量原理图鉴于弹性波在自由端反射的异号波形具有相同的传播速度, 还可以采用如图3所示的更为简单的测试方法。
一、实验目的1. 理解并验证动量守恒定律和能量守恒定律在碰撞过程中的应用。
2. 掌握使用气垫导轨和数字毫秒计进行实验操作的方法。
3. 学会处理实验数据,提高数据分析和处理能力。
二、实验原理1. 动量守恒定律:在一个系统内,如果没有外力作用,则该系统的总动量保持不变。
2. 能量守恒定律:在一个系统内,如果没有外力做功,则该系统的总机械能保持不变。
3. 碰撞类型:实验中涉及两种碰撞类型:弹性碰撞和非弹性碰撞。
三、实验仪器1. 气垫导轨:用于实现无摩擦运动,保证实验精度。
2. 数字毫秒计:用于测量碰撞前后滑块的运动时间。
3. 滑块:实验中使用的两个滑块,分别代表碰撞物体。
4. 天平:用于测量滑块的质量。
四、实验步骤1. 准备实验器材,将气垫导轨放置在平稳的实验台上。
2. 将滑块放置在气垫导轨的一端,调整滑块的位置,确保碰撞前两滑块处于静止状态。
3. 使用数字毫秒计测量滑块碰撞前的运动时间。
4. 放开滑块,让其在气垫导轨上运动,并记录碰撞后的运动时间。
5. 重复实验步骤,记录不同碰撞条件下滑块的运动时间。
6. 根据实验数据,分析动量守恒定律和能量守恒定律在碰撞过程中的应用。
五、实验数据1. 滑块1质量:m1 = 0.1 kg2. 滑块2质量:m2 = 0.2 kg3. 碰撞前滑块1运动时间:t1 = 0.1 s4. 碰撞后滑块1运动时间:t2 = 0.08 s5. 碰撞前滑块2运动时间:t3 = 0.1 s6. 碰撞后滑块2运动时间:t4 = 0.12 s六、数据处理与分析1. 计算碰撞前后滑块的速度:v1 = m1 (t2 - t1) / t1v2 = m2 (t4 - t3) / t32. 计算碰撞前后滑块的动量:p1 = m1 v1p2 = m2 v23. 计算碰撞前后系统的总动量:P1 = p1 + p2P2 = m1 v2 + m2 v14. 验证动量守恒定律:P1 = P25. 计算碰撞前后系统的总机械能:E1 = (1/2) m1 v1^2 + (1/2) m2 v2^2E2 = (1/2) m1 v2^2 + (1/2) m2 v1^26. 验证能量守恒定律:E1 = E2七、实验结论1. 通过实验验证了动量守恒定律和能量守恒定律在碰撞过程中的应用。
一、实验目的1. 了解力学撞击实验的基本原理和方法。
2. 研究不同材料、不同质量物体在撞击过程中的运动规律。
3. 分析撞击过程中的能量转化和损失。
二、实验原理力学撞击实验是一种研究物体在碰撞过程中运动规律和能量转化的实验。
根据动量守恒定律和能量守恒定律,可以分析物体在撞击过程中的运动状态和能量变化。
三、实验设备与仪器1. 实验台:用于固定实验器材和记录实验数据。
2. 撞击台:用于进行物体撞击实验。
3. 质量秤:用于测量物体的质量。
4. 速度计:用于测量物体的速度。
5. 动量守恒定律验证装置:用于验证动量守恒定律。
6. 能量守恒定律验证装置:用于验证能量守恒定律。
四、实验步骤1. 准备实验器材,将撞击台固定在实验台上。
2. 用质量秤分别测量两个物体的质量,记录数据。
3. 将两个物体分别放置在撞击台上,确保它们在撞击时能够准确接触。
4. 用速度计测量两个物体的速度,记录数据。
5. 进行撞击实验,观察并记录撞击过程中的现象。
6. 根据动量守恒定律和能量守恒定律,分析撞击过程中的能量转化和损失。
五、实验数据及处理1. 实验数据:物体A质量:m1 = 0.5 kg物体B质量:m2 = 0.3 kg物体A速度:v1 = 2 m/s物体B速度:v2 = 1 m/s2. 数据处理:(1)动量守恒定律验证:撞击前动量:p1 = m1 v1 + m2 v2 = 0.5 2 + 0.3 1 = 1.1 kg·m/s撞击后动量:p2 = m1 v1' + m2 v2'根据动量守恒定律,p1 = p2,即:1.1 = 0.5 v1' + 0.3 v2'(2)能量守恒定律验证:撞击前动能:E1 = 1/2 m1 v1^2 + 1/2 m2 v2^2 = 0.5 0.5 2^2 + 0.5 0.3 1^2 = 1.05 J撞击后动能:E2 = 1/2 m1 v1'^2 + 1/2 m2 v2'^2根据能量守恒定律,E1 = E2,即:1.05 = 0.5 0.5 v1'^2 + 0.5 0.3 v2'^2六、结果分析及问题讨论1. 实验结果表明,在撞击过程中,动量守恒定律和能量守恒定律成立。
碰撞和动量守恒实验报告 PDF本次实验是通过实验验证碰撞和动量守恒定律理论的正确性。
实验中需要用到的仪器有单轨小车、小车簧秤、撞板、采集器、数据线和电脑等。
实验步骤如下:1、调试仪器:将采集器连接到电脑上,并开启采集软件,然后将单轨小车放置在轨道上,并使用簧秤将小车固定在轨道上。
将撞板放置在轨道的末端,确保其平行于轨道。
最后调整小车的位置,让小车与采集器能够正常连接,能够获取到小车运动的数据;2、测量碰撞前的数据:将小车用手推动,让其运动到轨道的末端,记录小车的质量、初速度以及撞板的质量;3、进行碰撞实验:将小车放在轨道的起始点,启动采集软件,并让小车从轨道的起始点运动到撞板上,此时记录小车碰撞后的速度和撞板的速度;4、分析数据:根据动量守恒定律和碰撞动量定理,计算碰撞前和碰撞后小车和撞板的动量值,并进行比较,验证动量守恒定律是否成立。
碰撞前:小车质量为m1=0.2kg,初速度为v1=0.7m/s;撞板的质量为m2=1.0kg;根据动量守恒定律可知:碰撞前的动量等于碰撞后的动量,即m1v1=m1v1'+m2v2'。
其中,m1v1表示碰撞前小车的动量,m1v1'表示碰撞后小车的动量,m2v2'表示碰撞后撞板的动量。
将实验数据代入公式中,可得:0.2×0.7=0.2×0.38+1.0×0.28可知两边的数值相等,因此验证了动量守恒定律的成立。
同时,根据碰撞动量定理,碰撞前和碰撞后的总动量分别为0.14kg·m/s和0.14kg·m/s,验证了这个物理规律的正确性。
总之,通过本次实验,我们深入了解了碰撞和动量守恒定律的物理规律,同时掌握了用实验验证理论原理的方法,这对于我们的学习和科研工作都有很大的帮助。
一、实验名称力学撞击实验二、实验目的1. 理解和掌握力学撞击的基本概念和规律;2. 通过实验验证动量守恒定律和能量守恒定律;3. 熟悉实验操作和数据处理方法。
三、实验原理1. 动量守恒定律:在一个封闭系统中,若系统所受外力为零,则系统的总动量保持不变。
2. 能量守恒定律:在一个封闭系统中,若系统所受外力为零,则系统的总机械能保持不变。
四、实验设备和仪器1. 撞击实验台;2. 撞击球;3. 水平轨道;4. 秒表;5. 米尺;6. 钩码;7. 计算器。
五、实验步骤1. 准备实验器材,检查实验设备是否完好;2. 将撞击实验台放置在水平轨道上,确保轨道水平;3. 将撞击球放置在实验台上,调整撞击球的位置,使其从一定高度自由落下;4. 记录撞击球下落的高度;5. 将钩码挂在撞击球上,调整钩码质量,使其与撞击球质量之和等于预设质量;6. 释放撞击球,使其与钩码发生撞击;7. 记录撞击前后钩码的质量和位置;8. 重复实验步骤,记录多次实验数据。
六、实验数据及处理1. 将实验数据记录在表格中;2. 对实验数据进行统计分析,计算平均值和标准差;3. 利用公式计算撞击前后系统的动量和能量变化。
七、实验结果与分析1. 分析实验数据,验证动量守恒定律和能量守恒定律;2. 讨论撞击过程中能量损失的原因;3. 分析撞击过程中撞击球和钩码的受力情况;4. 比较实验结果与理论值,分析误差来源。
八、问题讨论1. 撞击过程中能量损失的原因;2. 如何减小实验误差;3. 撞击实验在工程实际中的应用。
九、实验总结1. 通过本次实验,加深了对力学撞击基本概念和规律的理解;2. 学会了实验操作和数据处理方法;3. 验证了动量守恒定律和能量守恒定律的正确性;4. 认识到实验误差的来源和减小实验误差的方法。
十、参考文献[1] 《大学物理实验教程》编写组. 大学物理实验教程[M]. 北京:高等教育出版社,2016.[2] 《力学实验》编写组. 力学实验[M]. 北京:高等教育出版社,2018.。
碰撞实验报告导言:碰撞实验是物理学中的一项重要实验研究,通过对物体间的碰撞现象进行观察和分析,揭示物体之间相互作用的规律。
本报告将介绍一次碰撞实验的过程、观测结果以及实验所带来的意义。
实验设计:本次实验采用了简单的杂物碰撞实验。
我们选择了两个等质量的金属小球,一个推动器和一个平滑的水平轨道。
我们将推动器与轨道的一端固定,通过给推动器施加一定的力,使其向前移动,从而推动其中一个小球。
实验过程及结果:实验开始时,我们在轨道的另一端预先放置了另一个小球,并确保它与推动器上的小球距离较远。
然后,我们以相同的力度推动了推动器,使其带动小球在轨道上移动。
观测到的现象是小球在碰撞后改变了运动状态。
当推动器的小球与预先放置的小球发生碰撞时,两个小球均受到作用力,改变了它们的速度和方向。
我们通过仔细观察发现,碰撞后两个小球分别向相反的方向运动,并且其速度和运动轨迹发生了显著的变化。
为了更加深入地了解碰撞现象,我们对碰撞前后的数据进行了收集和分析。
通过使用高精度的速度计和角度测量装置,我们测量了小球在碰撞前后的速度、方向以及气体迹象。
根据我们的实验数据,我们发现了一些有趣的现象。
首先,碰撞后小球的总动能有所减少,这说明在碰撞过程中有一部分能量被转化为其他形式的能量,例如热能和声能。
其次,我们注意到小球在碰撞前后的速度和运动方向发生了变化,这表明碰撞过程中动量的守恒定律得到了验证。
讨论与意义:碰撞实验不仅反映了物体间相互作用的规律,还为我们理解现实世界中许多现象提供了重要的参考。
例如,理论物理学和工程学领域中的研究往往涉及到物体之间的碰撞,通过对碰撞过程的分析,我们可以预测和控制许多复杂系统的行为。
另外,碰撞实验也是培养科学思维和实验技能的重要方法。
通过亲身参与实验,学生们可以学到观察、测量和分析的基本方法,培养他们的逻辑思维和创新能力。
结论:通过本次碰撞实验,我们观察到了物体碰撞后的运动状态变化,并验证了动量守恒定律。
碰撞动力学参数测量实验报告思考题引言在物理学中,碰撞动力学参数测量是一项重要的实验研究。
通过测量和分析物体之间的相互碰撞过程,我们可以获取有关碰撞动力学参数的重要信息,如碰撞时间、碰撞力、动量守恒和能量守恒等。
本文将对碰撞动力学参数测量实验报告的思考题进行深入讨论。
碰撞实验的基本原理1.碰撞过程中的动量守恒定律碰撞过程中,物体所受到的总冲量等于物体的质量和速度变化的乘积,即FΔt=mΔv。
根据动量守恒定律,碰撞前后物体的总动量保持不变。
2.碰撞过程中的能量守恒定律碰撞过程中,物体所受到的总冲量等于物体的动能变化,即FΔt=12mv2。
根据能量守恒定律,碰撞前后物体的总能量保持不变。
实验过程和数据处理通过以下步骤进行实验和数据处理:步骤1:实验器材准备1.准备两个物体,可以是小球或其他形状,具有一定质量。
2.准备一个碰撞架和两个弹簧。
步骤2:实验设置1.将两个物体分别放在碰撞架的两边,保持一定的距离。
2.调整弹簧的张力,使得两个物体在弹簧的作用下能够发生碰撞。
步骤3:实验测量1.使用计时器测量碰撞过程的时间。
开始计时时,两个物体开始发生碰撞,并且使用计时器记录下碰撞结束的时间。
2.使用质量测量仪器测量两个物体的质量。
3.使用速度测量仪器测量碰撞前后物体的速度。
4.将实验数据记录下来。
步骤4:数据分析和计算1.根据测量的时间数据,计算碰撞的时间间隔。
2.根据测量的质量数据,计算两个物体的总质量。
3.根据测量的速度数据,计算碰撞前后物体的速度变化。
步骤5:实验结果将实验结果进行总结和分析,得出结论。
根据计算得到的碰撞时间、总质量和速度变化,可以进一步分析碰撞动力学参数的特点和规律。
思考题在进行碰撞动力学参数测量实验的过程中,我们需要思考以下问题:1. 实验误差的来源和影响实验误差可能来自以下因素:实验仪器的精度、观察者的误差、物体表面的摩擦力等。
这些误差会对实验结果产生影响。
我们需要分析实验误差的来源和影响,并探讨如何减小误差,提高实验的准确性和可靠性。
碰撞实验报告碰撞实验报告实验目的:通过实验,探究碰撞过程中动量守恒的物理原理并验证动量守恒定律。
实验器材:小球、木板、测力计、支架、计时器等。
实验步骤:1. 将支架固定在水平台面上,调整支架高度使得小球能够顺利通过支架。
2. 在支架上方放置一个水平放置的木板,在木板上做一个标记点,记录下放置木板时计时器的时间。
3. 使用测力计测量小球以一定速度通过支架并击中木板的冲量。
4. 使用计时器记录小球通过支架的时间。
5. 将实验数据记录下来,并进行分析和计算。
实验结果和分析:根据实验数据,我们可以得出以下结论:1. 当小球以不同速度通过支架并击中木板时,木板上的标记点与放置木板时的标记点所对应的时间之差是小球经过支架所用的时间。
2. 小球通过支架的时间相对稳定且准确,可以利用这个时间差来计算小球通过支架所需的时间。
实验数据:小球通过支架的时间(s):试验1:0.568s试验2:0.578s试验3:0.572s实验计算:根据实验数据,我们可以计算小球通过支架所需的平均时间:平均时间 = (0.568s + 0.578s + 0.572s) / 3 = 0.572s根据动量守恒定律,我们可以计算小球的动量变化:冲量= m * Δv冲量 = m * (v2 - v1)其中,m为小球的质量,v1为小球的初始速度,v2为小球的最终速度。
根据测力计测得的冲量,我们可以计算小球的动量变化:冲量= m * Δv实验总结:经过本次实验,我们验证了动量守恒定律。
在实验过程中,小球经过支架后击中木板,小球和木板之间发生了碰撞,而碰撞过程中动量守恒,小球的动量和木板的动量之和保持不变。
通过实验数据的分析和计算,我们得出结论:小球通过支架的时间相对稳定且准确,可以利用这个时间差来计算小球通过支架所需的时间,并通过测力计测量冲量来计算动量变化。
本次实验不仅深化了我们对动量守恒定律的理解,还提高了实验操作和数据处理的能力。
碰撞实验报告一、实验目的本次碰撞实验的主要目的是研究不同物体在碰撞过程中的力学行为和能量转化,以深入理解碰撞现象的本质,并为相关工程设计和安全评估提供可靠的数据支持。
二、实验原理碰撞是指两个或多个物体在极短时间内相互作用,并产生显著的力和能量交换的过程。
在理想情况下,碰撞过程遵循动量守恒定律和能量守恒定律。
动量守恒定律指出,在一个封闭系统中,碰撞前后系统的总动量保持不变。
即:$m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v_1' + m_2v_2'$,其中$m_1$、$m_2$分别为两个物体的质量,$v_1$、$v_2$为碰撞前的速度,$v_1'$、$v_2'$为碰撞后的速度。
能量守恒定律表明,碰撞前后系统的总能量保持不变。
但在实际碰撞中,由于存在摩擦和变形等因素,部分机械能会转化为内能等其他形式的能量。
三、实验设备1、碰撞实验台:包括轨道、滑块、弹射装置等。
2、高速摄像机:用于记录碰撞过程的细节。
3、传感器:测量碰撞过程中的力、速度等物理量。
4、数据采集系统:将传感器采集到的数据进行处理和存储。
四、实验步骤1、设备准备检查碰撞实验台的各部件是否正常,确保轨道光滑无阻碍,滑块运动灵活。
调试高速摄像机和传感器,使其能够准确记录和测量碰撞过程中的相关数据。
连接数据采集系统,设置采集参数和频率。
2、实验参数设置选择不同质量的滑块,分别标记为 A 和 B。
设定滑块 A 的初始速度$v_1$,通过弹射装置实现。
调整滑块 B 的初始位置和状态,使其能够与滑块 A 发生正碰。
3、进行碰撞实验启动弹射装置,使滑块 A 以预定速度沿着轨道运动,与静止的滑块 B 发生碰撞。
高速摄像机和传感器同步工作,记录碰撞过程中的图像和数据。
4、数据采集与处理碰撞结束后,通过数据采集系统获取传感器测量的力、速度等数据。
使用相关软件对高速摄像机拍摄的图像进行分析,获取碰撞过程中的位移、时间等信息。
5、重复实验改变实验参数,如滑块的质量、初始速度等,重复上述实验步骤,以获取多组数据。
大学物理碰撞实验实验报告一、实验目的1、研究完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和非完全弹性碰撞三种碰撞类型的特点。
2、验证动量守恒定律和机械能守恒定律在碰撞过程中的适用性。
3、掌握测量碰撞前后物体速度的实验方法。
4、培养学生的实验操作能力、数据处理能力和分析问题的能力。
二、实验原理1、动量守恒定律在一个孤立系统中,系统的总动量在碰撞前后保持不变。
即:$m_1v_{1i} + m_2v_{2i} = m_1v_{1f} + m_2v_{2f}$,其中$m_1$、$m_2$ 分别为两碰撞物体的质量,$v_{1i}$、$v_{2i}$为碰撞前两物体的速度,$v_{1f}$、$v_{2f}$为碰撞后两物体的速度。
2、机械能守恒定律在完全弹性碰撞中,系统的机械能守恒,即碰撞前后系统的动能不变:$\frac{1}{2}m_1v_{1i}^2 +\frac{1}{2}m_2v_{2i}^2 =\frac{1}{2}m_1v_{1f}^2 +\frac{1}{2}m_2v_{2f}^2$ 。
在完全非弹性碰撞中,两物体碰撞后粘在一起,动能损失最大。
在非完全弹性碰撞中,系统的动能有损失,但动量守恒。
3、速度的测量通过气垫导轨和光电门来测量物体的速度。
当物体通过光电门时,挡光时间$\Delta t$和遮光片宽度$d$已知,速度$v =\frac{d}{\Delta t}$。
三、实验仪器气垫导轨、光电门、滑块、砝码、数字毫秒计、天平。
四、实验步骤1、调节气垫导轨水平(1)打开气源,将气垫导轨通气。
(2)把一个滑块放在气垫导轨上,轻轻推动滑块,观察其运动情况。
若滑块能在导轨上近似匀速运动,则导轨水平调节完毕;若滑块做加速或减速运动,则需要调节导轨的地脚螺丝,直至滑块能近似匀速运动。
2、测量滑块质量用天平分别测量两个滑块的质量$m_1$和$m_2$,并记录。
3、完全弹性碰撞实验(1)在两个滑块上分别安装遮光片,使遮光片通过光电门的有效宽度相同。
碰撞实验报告本报告旨在详细描述并分析进行的碰撞实验的结果。
该实验旨在研究物体在碰撞过程中的相互作用以及其对动能和动量的影响。
一、实验目的本次实验的主要目的是探究碰撞对物体动能和动量的影响。
通过研究物体在碰撞过程中的相互作用,我们将能够了解到碰撞对物体的运动状态以及能量转换产生的影响。
二、实验材料与方法1. 实验材料:- 硬球A:质量100克- 硬球B:质量200克- 平滑水平面- 弹簧系统- 计时器2. 实验方法:a. 放置硬球A和硬球B在实验平滑水平面上,彼此之间保持一定的距离。
b. 准备弹簧系统,将其安装在硬球A和硬球B之间。
c. 拉紧弹簧系统,记录下拉紧弹簧前的初始位置。
d. 释放弹簧系统,观察碰撞过程,并记录下碰撞后各物体的运动情况,包括速度和轨迹。
e. 使用计时器测量碰撞过程的时间。
三、实验结果与讨论在进行实验时,我们观察到了碰撞过程中物体的运动变化。
在碰撞前,我们记录下硬球A和硬球B的初速度,分别为vA和vB。
根据动量守恒定律,我们可以得出碰撞后物体的速度变化。
1. 前向碰撞在进行前向碰撞实验时,我们发现硬球A以速度vA沿正方向运动,硬球B以速度vB沿负方向运动。
碰撞后,两球的速度发生了变化,硬球A的速度变为v'A,硬球B的速度变为v'B。
2. 反向碰撞在进行反向碰撞实验时,我们将硬球A和硬球B的运动方向设定为相反。
碰撞后,我们观察到硬球A的速度变为-v'A,硬球B的速度变为-v'B。
通过记录碰撞前后物体的速度变化,我们可以计算出动能的变化。
利用动能守恒定律,我们可以计算碰撞前后物体的动能差值。
实验表明,在碰撞过程中,物体的动能和动量会发生变化。
通过分析碰撞的前后速度和动能差值,我们可以得出碰撞实验的结论。
四、结论通过本次实验,我们得出了碰撞对物体动能和动量的影响。
在碰撞过程中,物体的速度和动能会发生变化,碰撞前后的动能差值可以帮助我们理解能量转换的过程。
一、实验目的1. 研究不同类型碰撞(弹性碰撞和非弹性碰撞)中的动量和能量变化。
2. 验证动量守恒定律和能量守恒定律在碰撞过程中的适用性。
3. 掌握碰撞实验的基本操作和数据处理方法。
二、实验原理1. 动量守恒定律:在一个封闭系统中,如果没有外力作用,系统的总动量保持不变。
2. 能量守恒定律:在一个封闭系统中,能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
在弹性碰撞中,系统的总动量和总机械能都保持不变。
而在非弹性碰撞中,系统的总动量仍然保持不变,但总机械能会减少,部分能量转化为其他形式的能量(如热能、声能等)。
三、实验仪器与材料1. 气垫导轨2. 滑块3. 数码相机4. 计算器5. 记录表格四、实验步骤1. 准备工作:将气垫导轨水平放置,调整滑块的位置,确保滑块在气垫导轨上可以自由滑动。
2. 弹性碰撞实验:- 将滑块A和滑块B分别放置在气垫导轨上,A滑块静止,B滑块以一定速度向A滑块碰撞。
- 使用数码相机记录碰撞过程,并测量碰撞前后滑块A和B的速度。
- 重复实验多次,以确保数据的准确性。
3. 非弹性碰撞实验:- 将滑块A和B分别放置在气垫导轨上,A滑块静止,B滑块以一定速度向A滑块碰撞。
- 使用数码相机记录碰撞过程,并测量碰撞前后滑块A和B的速度。
- 重复实验多次,以确保数据的准确性。
4. 数据处理:- 计算碰撞前后滑块A和B的速度,以及碰撞过程中的动量和能量变化。
- 分析实验数据,验证动量守恒定律和能量守恒定律。
五、实验结果与分析1. 弹性碰撞实验:- 通过实验数据,我们发现碰撞前后滑块A和B的速度满足动量守恒定律和能量守恒定律。
- 实验结果表明,在弹性碰撞中,系统的总动量和总机械能都保持不变。
2. 非弹性碰撞实验:- 通过实验数据,我们发现碰撞前后滑块A和B的速度满足动量守恒定律,但总机械能减少。
- 实验结果表明,在非弹性碰撞中,系统的总动量保持不变,但总机械能转化为其他形式的能量。
六、实验结论1. 动量守恒定律和能量守恒定律在碰撞过程中具有普遍适用性。
1.SHPB试验装置、基本原理及用途
1.1试验装置及用途
如图1所示为SHPB的试验装置及数据采集处理系统:
起动态应变
仪
图1 SHPB试验装置
SHPB装置主要由三部分组成:压杆系统、测量系统以及数据采集与处理系统。
其中压杆系统是由撞击杆、入射杆、透射杆和汲取杆四部分组成。
撞击杆也称之为子弹,一般来说压杆所采纳的截面尺寸及材料均相同,因此子弹的长度就打算了入射应力脉冲的宽度入,一般取入=2L(L为子弹的长度),汲取杆主要是用来汲取来自透射杆的动能,以减弱二次波加载效应,为保证获得完整的入射及反射波形,入射杆的长度一般要大于子弹长度的两倍,全部压杆的直径应远小于入射应力脉冲的波长,以忽视杆中的惯性效应影响。
测量系统可以分为两个部分,一个是撞击杆速度的测量系统,另一个是压杆上传感器测量系统。
对撞击杆速度的测量常采纳激光测速法,如图1所示,在放射管与入射杆之间装有一个平行光源,用来放射与接收激光信号,两个光源之间的间距是可测的,当子弹经过平行光源时,会遮拦住光信号而产生肯定宽度的脉冲信号,据此可测出子弹通过平行光源的时间即可求出子弹的撞击速度。
压杆传感器测量系统则是在压杆相应位置处粘贴电阻应变片,并将应变片经电桥连接至超动态应变测试仪上,据此即可测出压杆中的应变。
数据采集和处理系统主要由TDS5054B 数字示波器,CS-1D 超动态电阻应 变仪,TDS2000B 波形存储器,以及微机等组成。
其作用是完成对信号的采集、 处理和显示。
1.2基本原理
采用应变片技术测量波速的工作原理如图2所示。
子弹撞击压杆所产生的应 力波(弹性波)先后为应变片1和应变片2所纪录。
鉴于弹性波在线弹性瘦长杆 中的传播很少有衰减,也不弥散,基本上不失真,因此可依据两个应变片之间的 距离及所纪录信号的时间差确定波在瘦长杆中的传播速度。
图2应力波波速测量原理图
鉴于弹性波在自由端反射的异号波形具有相同的传播速度,还可以采纳如图 3所示的更为简洁的测试方法。
这时,应变片所纪录的是拉压相间的应力波,同 一相位间隔距离代表应力波行走了一个来回,即杆长的二倍距离,据此也可以确 定应力波在瘦长杆中的传播速度。
图3应力波波速测量原理图
常规的拉伸(或压缩)试验测得的是材料在低应变率(i(f3~i(y 4∕s)下的应
力应变曲线。
本试验测得的是材料在高应变率(io?〜io,/S )下的应力一应变曲线,
子弹 压杆1
压杆2 应变片1 应变片2 子弹 吸收杆
吸收杆 缓冲器
压杆
其原理如图4所示。
当枪膛内的子弹以某速度撞击输入杆时,在杆内产生一个入 射脉冲弓,试件在该应力作用下产生高速变形,与此同时,在压杆中分别产生往 回的反射脉冲J 和向前的透射脉冲J o
图4测量应力.应变原理图
本试验是建立在二个基本的假定基础上的,一个是一维假定(又称平面假 定),另一个是匀称假定。
依据一维假定,我们可直接采用一维应力波理论确定 试件材料应变率C ⑺、应变£⑺和应力σ(r):
σl =σ2= σi + σr
= E(εi + ?) b II = b 2 = b] — Es (
1 Λ AF σ(r) = -(σ1 +<τll )-= --(^z . ÷6τr + ^) (1)
2 4 24
v∣ =v 2=v i + v r =-c(εi -εr )
v π=vζ=v z =-c ^
C(r) = -" -l = γ(e i -εr -εt )
4) 4)
由(1)、(2)式进而可得试件材料的应力应变关系。
依据匀称假定,可得
与+£,二弓,代入公式后则可得到更为简洁的形式:
£«)二 *,- l
εr -εt )dt 入射杆
以 透射
杆
εv dt
A
σ(t) = -Eεf
A)
2. SHPB试验的操作过程
2.1试验问题描述
采用SHPB试验测定泡沫铝材料的动态应力-应变曲线。
已知试样为始终径为37mm,厚度为6mm的圆柱体,压杆材料为钢,弹性模量为200GPa,子弹长100mm,直径37mm,入射杆及透射杆均为长2000mm,直径为37mm的均质钢杆,平行光源之间的距离为30mm。
2.2试件选择及尺寸
由于在霍普金森压杆测试中,惯性效应及试样与杆端的摩擦等会导致试验结果的不精确,因而在试验前必需合理设计、选择试样。
通常状况下,由于圆柱形试样简洁加工,因而人们更多地采纳圆柱形试样进行试验,而确定试样的几何尺寸则需要综合考虑多方面因素。
通常对于一套给定的霍普金森压杆,试样的直径最好是压杆直径的0.8倍。
这样虽然试样在压缩变形过程中长度将会缩短,而直径将增大,但仍可以保证试样直径超过压杆直径前达到30%的真实应变。
此外,试样的长径比也应在0.5~1.0之间,太长的试样在试验过程中简洁失稳。
基于以上两点,我们选用的是直径为37mm,厚度为6mm 的圆柱体,材料为泡沫铝。
此外,试样在加工过程中应保证两个端面的平行度在0.01mm以上,同时这两个端面应有足够的光滑度以减小试验过程中端部摩擦的影响。
还需留意的是,由于在加工过程中,材料中难免会有残应力存在,因而在试验前应对试样进行适当的热处理以减小残余应力的影响。
2.3获得三波的过程
当撞击杆与入射杆发生碰撞时,两个杆中将会有压力脉冲产生并向各自杆的另一端传播,这样就形成了入射波,当入射波经过应变片1时便得到入射波的波形;当入射杆中的应力脉冲到达试样的接触面时,由于波阻抗的不匹配,一部分
脉冲被反射,在入射杆中形成反射波,当反射波经过应变片1时便得到反射波的波形;另一部分则通过试样透射入透射杆中,形成透射波,当透射波经过应变片2时便得到了透射波的波形。
2.4原始波形图(
设置采样频率为2MHz,采样点数为10000,得到的入射波、反射波和透射
波的波形如图5和图6所示,其中图5中波峰为入射波,波谷为反射波:
图5入射波和反射波波形
如图6所示为透射波波形:
^shpb -[原始演率
f
困]
图6透射波波
形
2.5试件应力.应变曲线
工程应力曲线:
图7试样的工程应力曲
线
工程应变曲线:
图8试样的工程应变曲
线
工程应变率曲线:
图9试样的工程应变率曲
线
工程应力-应变曲线:
图10试样的工程应力-应变曲线
3.收获及感想
这次试验,让我对霍普金森压杆试验有了一个深刻熟悉,第一,它为我们展现了一种方法,为我们以后在科研过程中遇到新材料时,分析材料动态力学行为供应了一种行之有效的手段;其次,试验结果清晰地表明白材料在冲击载荷作用下有着明显的不同于静态载荷下的响应,在诸如火炮身管等带有冲击效应的强度设计和校核过程中应特殊留意。
通过这次试验,我把握了SHPB测量材料动态力学性能的方法以及相关数据处理的方法和步骤,学会了应变片的粘贴技术,熬炼了动手力量,并进一步深入了对撞击动力学等理论的熟悉。