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弹性碰撞的相关知识有哪些?

弹性碰撞的相关知识有哪些?

的有关信息介绍如下:

弹性碰撞的相关知识有哪些?

回答是:如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞。碰撞过程不仅动量守恒,而且初、末动能相等。

如果碰撞过程中机械能不守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞 。非弹性碰撞,碰撞过程中有机械能损失,即生热。

近代物理学中,经常遇到的是微观粒子间的碰撞。微观粒子碰撞时没有能量损失,为弹性碰撞。

实际生活中,钢球、玻璃球碰撞时的形变能够完全恢复,能量损失很小,它们的碰撞可以看做弹性碰撞;木制品碰撞时的形变不能完全恢复,一般情况下不能作为弹性碰撞处理;橡皮泥球之间的碰撞是典型的非弹性碰撞。

我们考虑一维弹性碰撞,碰撞结束后,形变全部消失,动能没有损失。由动量守恒和碰撞前、后动能相等得:

m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'

1/2m1v1^2+1/ 2m2v2^2=1/2m1v1'^2+ 1/2m2v2'^2

解的:

v1'={(m1-m2)v1+2m2v2}/(m1+m2)

v2'={(m2-m1)v2+2m1v1}/(m1+m2)

当m1=m2时,有v1'=v2,v2'=v1,即碰后速度交换。

假设物体 m1以速度 V1与原来静止的物体 m2碰撞。

碰撞后它们的速度分别为:

v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2) ①

v2'=2m1v1/(m1+m2) ②

讨论:

1、m1=m2,即两个物体的质量相等

这时m1-m2=0,m1+m2=2m。根据①②两式,有

v1'=0 ,v2'=v1

这表示第一个物体的速度由v变为0,而第二个物体由静止开始运动,运动的速度等于第一个物体原来的速度。

2、若m1》m2,即第一个物体的质量比第二个物体大得多

这时m1-m2≈m1,m1+m2≈m1。根据①②两式,有

v1'=v1 ,v2'=2v1

这表示碰撞后第一个物体的速度没有改变,而第二个物体以2v1的速度被撞出去。

3、若m1《m2,即第一个物体的质量比第二个物体小得

这时m1-m2≈-m2,2m1/(m1+m2)≈0。根据①②两式,有:

v1'=-v1 ,v2'= 0

这表示碰撞以后第一个物体被撞了回去,以原来的速率向反方向运动,而第二个物体仍然静止。

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