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碰撞的三種類(lèi)型和公式
01、彈性碰撞
彈性碰撞(或稱(chēng)完全彈性碰撞)。
在彈性力的作用下,只產(chǎn)生機(jī)械能的轉(zhuǎn)移,系統(tǒng)內(nèi)無(wú)機(jī)械能的損失,稱(chēng)為彈性碰撞(或稱(chēng)完全彈性碰撞)。
例如,當(dāng)相同大小的玻璃球和鋼球相碰時(shí),它們的動(dòng)能損失很小,幾乎可以忽略不計(jì),這個(gè)時(shí)候可以視為彈性碰撞。
公式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2',Ek1+Ek2=Ek1′+Ek2。
02、非彈性碰撞
非彈性碰撞,如果是非彈性力作用,使部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能,機(jī)械能有了損失,稱(chēng)為非彈性碰撞。
例如:**射穿木塊,相同大小的橡皮泥球之間的碰撞,都會(huì)有能量的損失。
公式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2',Ek1+Ek2>Ek1′+Ek2′。
03、完全非彈性碰撞
完全非彈性碰撞,如果相互作用力是完全非彈性力,則機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化量最大,即機(jī)械能的損失最大,稱(chēng)為完全非彈性碰撞。例如:**射入物塊,碰撞物體粘合在一起,具有同一速度。
公式:m1v1+m2v2=(m1+m2)v',Ek1+Ek2>Ek1′+Ek2。
1、彈性碰撞,公式:v’1=v1 (m1一m2)十2m2v2/m1+m2,v’2=v2 (m2 - m1)+ 2m1v1/m1+m2。
2、非彈性碰撞,公式: m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、完全非彈性碰撞,公式:v=m1v1+m2v2/m1+m2。
動(dòng)量守恒常見(jiàn)表達(dá)式:
(1)p=p′,即系統(tǒng)相互作用開(kāi)始時(shí)的總動(dòng)量等于相互作用結(jié)束時(shí)(或某一中間狀態(tài)時(shí))的總動(dòng)量。
(2)Δp=0 ,即系統(tǒng)的總動(dòng)量的變化為零.若所研究的系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成,則可表述為:m?v?+m?v?=m?v?′+m?v?′(等式兩邊均為矢量和)。
(3)Δp?=-Δp? . 即若系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成,則兩個(gè)物體的動(dòng)量變化大小相等,方向相反,此處要注意動(dòng) 量變化的矢量性.在兩物體相互作用的過(guò)程中,也可能兩物體的動(dòng)量都增大,也可能都減小,但其矢量和不變。
彈性碰撞,用動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒,列式子。
動(dòng)量守恒:m1v1+m2v2=m1+m2
動(dòng)能守恒:0.5m1+0.5m2=0.5m1+0.5門(mén)
將v1和移動(dòng)到左邊,余下的在右邊。第二個(gè)式子按相同方法移動(dòng)。第二個(gè)式子中的完全平方差化開(kāi),再和一式相比,就會(huì)得到新的式子,再和動(dòng)量或動(dòng)能的式子聯(lián)立,就可解得。
=[(m1-m2)v1+2m2v2]/m1+
=[(m2-m1)v2+2m1v1]/m1+m2。
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