完全無彈性的碰撞

完全非彈性碰撞也稱為完全非彈性碰撞,其中在碰撞期間**動(dòng)能損失,使其成為非彈性碰撞的最極端情況。盡管在這些碰撞中動(dòng)能不守恒,但動(dòng)量是守恒的,您可以使用動(dòng)量方程來理解該系統(tǒng)中組分的行為。

在大多數(shù)情況下,由于碰撞中的物體,你可以說出完全無彈性的碰撞&##34;粘"在一起,類似于美式**的解決。這種碰撞的結(jié)果是碰撞后處理的物體少于之前處理的物體,如下式所示,兩個(gè)物體之間的完全非彈性碰撞。(盡管在**中,希望幾秒鐘后兩個(gè)物體就會(huì)分開。)

完全非彈性碰撞的方程:

mv+mv=(m+mv

證明動(dòng)能損失

你可以證明,當(dāng)兩個(gè)物體粘在一起時(shí),會(huì)有動(dòng)能的損失。假設(shè)第一個(gè)質(zhì)量m以速度v移動(dòng),第二個(gè)質(zhì)量m以速度移動(dòng)零。

這似乎是一個(gè)真正人為設(shè)計(jì)的例子,但請(qǐng)記住,您可以設(shè)置坐標(biāo)系,使其移動(dòng),原點(diǎn)固定在m,以便相對(duì)于該位置測(cè)量運(yùn)動(dòng)??梢杂眠@種方式描述兩個(gè)物體以恒定速度移動(dòng)的任何情況。當(dāng)然,如果它們加速,事情會(huì)變得更加復(fù)雜,但這個(gè)簡(jiǎn)化的例子是一個(gè)很好的起點(diǎn)。

mv=(m+mv
[m/(m+m)]*v=v

然后你可以使用這些等式來查看情況開始和結(jié)束時(shí)的動(dòng)能。

K=0.5mV2
K
=0.5(m+mV2

用前面的等式代替V,得到:

K=0.5(m+m)*[m/(m+m)]2*V2
K
=0.5[m2/(m+m)]*V2

將動(dòng)能設(shè)定為比率,0.5和V2抵消,以及m值之一,為您留下:

161 K 162/K 164>=m/(m+m

一些基本的數(shù)學(xué)分析將允許您查看表達(dá)式m/(m+m),并查看對(duì)于任何具有質(zhì)量的對(duì)象,分母將是大于分子。任何以這種方式碰撞的物體都會(huì)以這個(gè)比率減少總動(dòng)能(和總速度)。您現(xiàn)在已經(jīng)證明,任何兩個(gè)物體的碰撞都會(huì)導(dǎo)致總動(dòng)能的損失。

彈道擺動(dòng)186187

完全無彈性碰撞的另一個(gè)常見例子稱為"彈道擺錘,"您將諸如木塊之類的物體從繩索懸掛為目標(biāo)。如果你然后將**(或箭頭或其他彈丸)射入目標(biāo),使其嵌入物體中,結(jié)果是物體擺動(dòng),執(zhí)行擺錘的運(yùn)動(dòng)。

在這種情況下,如果假設(shè)目標(biāo)是等式中的第二個(gè)對(duì)象,那么v=0表示目標(biāo)最初是靜止的事實(shí)。

mv+mv=嬰兒小知識(shí)m+mv
m
v 215+m(0)=(m+mv
m
v=(m+mv

因?yàn)槟阒犁姅[在所有動(dòng)能變成勢(shì)能時(shí)達(dá)到**高度,所以你可以用這個(gè)高度來確定動(dòng)能,用動(dòng)能來確定v,然后用這個(gè)來確定v-或撞擊前彈丸的速度。

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