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牛顿第二定律检验(验证牛顿第二定律实验中)

牛顿第二定律检验(验证牛顿第二定律实验中)对小车而言,有:F=mg-ma..................(3)对m受力分析由于重物具备向下的加速度,由牛顿第二定律:mg-F=ma,得:a=(mg-F)/m..............(2)

牛顿第二定律检验(验证牛顿第二定律实验中)(1)

验证牛顿第二定律实验原理图

本实验中,我们是把重物(m)的重力近似地当成是对小车(M)的拉力,也就是

F≈mg.........................(1)。

但是如果我们对重物受力分析:

牛顿第二定律检验(验证牛顿第二定律实验中)(2)

对m受力分析

由于重物具备向下的加速度,由牛顿第二定律:mg-F=ma,得:

a=(mg-F)/m..............(2)

F=mg-ma..................(3)

对小车而言,有:

F=Ma..........................(4)

将(2)带入(4),得:

F=M(mg-F)/m,进一步整理,得到:

F=M/(M m)g..............(5)

也就是说小车实际受到的拉力为F=M/(M m)g。

将(1)与5比较,若要使得M/(M m)g与mg近似地相等,必须要使得M/(M m)近似地等于1,即:M>>m。

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