闲言少叙,数据说话。
我最近以我能找到的实验仪器和方法(见我的上一篇文章)做了两次实验,以检验牛顿定律和寒门公式的正误。
实验装置如图:

按牛顿定律,加速度应为aN=(m1-μm4)g/(m1+m4),按寒门公式加速度为aH=(m1-μm4)g/(m1+μm4)。其中m1为钩码质量,m4为小车质量。我们的实验目的是利用运动学公式(s=at2/2)实测加速度大小,从而判断以上两公式的孰正孰误。两次实验中,m4都是198.5g,s都是0.8m,摩擦系数μ为0.1,g取9.8m/s2。
以下是第一次的实验数据: m1=200g,用时t1=0.6s,实测加速度为a1=2s/t2=4.4m/s2。 而按照牛顿定律计算结果aN1=4.43m/s2,按照寒门公式计算结果aH1=8.03m/s2。
以下是第二次实验结果: 因为第一次实验中的时间过短,惟恐数据不准确,我进行了第二次实验。 m1=50g,用时t2=1.2s,实测加速度为a2=2s/t22=1.11m/s2。 而按照牛顿定律计算结果aN2=1.19m/s2,按照寒门公式计算结果aH2=4.23m/s2。
以上数据中,寒门公式结果和牛顿定律结果哪个更接近实际,一目了然。我想,面对如此巨大的差异,恐怕无法用实验误差来解释了吧。当然,如果寒门还有疑义,可以自行实验。我并且计划再做一次实验(把小车和一个50g钩码捆在一起作为m4,以200g钩码做m1),请等待我的数据。 |