这项科学实验改编自Salters Horners高级物理项目。它对应于课程“轨道上的运输”部分的活动36。 在这两部分活动中，允许模型铁路货车在失控的情况下沿着倾斜的轨道运行并与能量吸收缓冲器碰撞。第1部分涉及竞争，以了解谁可以构建最安全的缓冲区来为其他人提供马车。第2部分允许您使用电阻器 - 电容器放电和动力学的知识来计算货车从缓冲器反弹回来的速度。理想情况下，应该没有弹回，但这很难实现。
介绍
模型车从静止状态沿着倾斜的轨道运行。当它沿着它移动时形成一个电路，该电路允许电容器放电，如其上的电压下降所示。您将使用它来计算货车沿轨道导电部分的通道，并因此估算其最终速度，假设加速均匀。请注意，货车的前后轮和车轴都在轨道上传导，因此请仔细考虑您需要测量的行驶距离。
如果还没有为您完成，请按照图A36.1和A36.2所示设置设备。
程序 通过将您选择的材料插入缓冲盒中，从您可以选择的材料中进行选择，构成您的缓冲缓冲液。将此缓冲盒集中放置在力传感器的按钮上 - 盒子上有标记，用于指示每侧的中心。定位力传感器和缓冲箱，使得当货车完全位于轨道的下部非导电部分时，其缓冲器与缓冲器接触。 将力传感器的输出插座连接到Pico DrDAQ数据记录器 或ADC-40/42示波器的电压输入端 ，加载PicoScope软件，并将9 V碱性电池插入电池夹。 测量并记录电容器放电时货车行进的距离。请注意，这 不是 轨道的非绝缘部分的长度。 测量并记录货车的质量，完成任何增加的负载 注意RC定时器单元上电阻 - 电容组合的RC值（其时间常数）。 关闭开关S，以确保电容充满电大约6 V，然后打开开关S.检查电压表的读数保持接近恒定-这可能会降低 非常 轻微，但是这并不重要。将货车放在轨道的顶部绝缘部分，前轮尽可能靠近非绝缘部分。注意电压表读数Vo。 使用DrDAQ选择示波器显示屏（如果它尚未显示在屏幕上）。选择Volts，输入A的Y增益10.将其他输入关闭。将时基设置为20 ms / div; X增益为1; 触发为单电压，电压，上升和+20 mV *; 和显示设置（屏幕底部的右侧框）为-10％。如果跟踪未按您的意愿显示，您可以随后调整X和Y增益。点击GO，然后让货车沿倾斜方向滚动。 使用ADC-40/42选择示波器显示屏（如果它尚未显示在屏幕上）。接下来将时基设置为20 ms / div; X增益为1; Y增益为10; 触发为单次，上升和+20 mV *; 和显示设置（屏幕底部的右侧框）为-10％。如果跟踪未按您的意愿显示，您可以随后调整X和Y增益。点击GO，然后让货车沿倾斜方向滚动。 *您可能会发现可以略微降低此值，但必须将其设置为一个值，以防止它过早触发。
校准力传感器 重新定位力传感器，使其垂直向上。 选择仪表显示并将其设置为伏特和直流信号。注意力传感器上没有负载的电压输出V无负载。取一个空的缓冲盒，用沙子填充，直到盒子和沙子重100克。在力传感器的按钮上集中平衡沙箱，并注意加载的电压输出V. 使用ADC-40/42选择仪表显示并将其设置为DC Volts。注意力传感器上没有负载的电压输出V无负载。取一个空的缓冲盒，用沙子填充，直到盒子和沙子重100克。在力传感器的按钮上集中平衡沙箱，并注意加载的电压输出V. 使用此信息初始计算产生100 mV输出的力。如果您需要帮助，请查看结果并查看教师笔记第1部分。
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