在用气垫导轨进行探究物体碰撞的实验中,如何利用光电门来确定碰撞前后的速度?
如图所示,两次挡光时间内物体运动的距离是这样确定的,A图中是双挡光片,挡光片两边挡光时间内运动的距离为d,因为当a边通过光电门时第一次计时,c边通过光电门时第二次挡光计时,两次挡光时间间隔物体运动的距离应为ac两边之间的距离,这个距离通常是已知的。B图为单挡光片,一般是两个单挡光片同时使用,其原理与双挡光片相同,再一种计时器是专门配合B类挡光片设计使用的,使用时先清零,而记录的是整个挡光的时间(从a'边挡光到b'边挡光结束)。利用单挡光片的宽度计算物体的运动速度。
在求气垫导轨上运动的物体的运动速度v时,是通过光电计时装置记录其运动时间的,再根据速度的计算公式而求得。要确定物体的运动速度v,首先要确定物体的运动时间,而时间t是运用挡光片通过光电门时挡光计时来测得的,常用的挡光片有单挡光片和双挡光片两种,要达到测量速度的目的必须同时运用两个单挡光片或一个双挡光片,因为每次挡光只能记录一个时刻,而求速度必须知道物体运动一段距离所用的时间。