什么是弹性碰撞?(elastic collision?)

弹性碰撞是多个物体碰撞,系统总动能守恒的情况,与非弹性碰撞相反,非弹性碰撞在碰撞过程中动能损失。所有类型的碰撞都遵循动量守恒定律。...

弹性碰撞是多个物体碰撞,系统总动能守恒的情况,与非弹性碰撞相反,非弹性碰撞在碰撞过程中动能损失。所有类型的碰撞都遵循动量守恒定律。

Newton's cradle

在现实世界中,大多数碰撞都会导致热能和声音形式的动能损失,因此很少有真正具有弹性的物理碰撞。然而,有些物理系统损失的动能相对较少,因此可以近似地将其视为弹性碰撞。其中一个最常见的例子是台球碰撞或球在上面碰撞​ 牛顿的摇篮。在这些情况下,能量损失非常小,因此可以通过假设碰撞过程中所有动能都保持不变来很好地近似。

计算弹性碰撞

弹性碰撞可以评估,因为它保存两个关键量:动量和动能。以下方程式适用于两个对象的情况,这两个对象相互移动并通过弹性碰撞碰撞。

m1 = Mass of object 1 m2 = Mass of object 2 v1i = Initial velocity of object 1 v2i = Initial velocity of object 2 v1f = Final velocity of object 1 v2f = Final velocity of object 2 Note: The boldface variables above indicate that these are the velocity vectors. Momentum is a vector quantity, so the direction matters and has to be analyzed using the tools of vector mathematics. The lack of boldface in the kinetic energy equations below is because it is a scalar quantity and, therefore, only the magnitude of the velocity matters. Kinetic Energy of an Elastic Collision Ki = Initial kinetic energy of the system Kf = Final kinetic energy of the system Ki = 0.5m1v1i2 + 0.5m2v2i2 Kf = 0.5m1v1f2 + 0.5m2v2f2 Ki = Kf 0.5m1v1i2 + 0.5m2v2i2 = 0.5m1v1f2 + 0.5m2v2f2 Momentum of an Elastic Collision Pi = Initial momentum of the system Pf = Final momentum of the system Pi = m1 * v1i + m2 * v2i Pf = m1 * v1f + m2 * v2f Pi = Pf m1 * v1i + m2 * v2i = m1 * v1f + m2 * v2f

现在,你可以通过分解你所知道的,插入各种变量(不要忘记动量方程中矢量的方向!),然后求解未知量来分析系统。

  • 发表于 2021-09-26 06:01
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  • 分类:科学

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