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完全彈性碰撞速度公式 利用 共速(完全彈性碰撞速度公式推導)

今天我們來看一下完全彈性碰撞,一個我個人認為很神奇的碰撞。和以前一樣,先看定義。

完全彈性碰撞:在理想情況下,物體碰撞后,形變能夠恢復,不發熱、發聲,沒有動能損失,這種碰撞稱為完全彈性碰撞。

完全彈性碰撞速度公式 利用 共速(完全彈性碰撞速度公式推導)

強調幾點:

一是完全彈性碰撞相當于完全非彈性碰撞加反沖模型,這個在好多碰撞的慢動作中可以體現。

二是完全彈性碰撞滿足動量守恒和能量守恒或者動能守恒。

三是完全彈性碰撞的解題首先列兩個方程:(物體1主動碰撞物體2)

m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'

?m1v12+?m2v22=?m1v1'2+?m2v2'2

解這個方程可以得到

v1'=[(m1-m2)v1+2m2v2]/(m1+m2)

v2'=[(m2-m1)v2+2m1v1]/(m1+m2)

由上述公式可得以下結論:(上述公式的記憶還有一個小竅門,有興趣的小伙伴可留言)

如果兩個碰撞小球的質量相等,兩個小球碰撞后交換速度。特別是如果被碰撞的小球原來靜止,則碰撞后該小球具有了與碰撞小球一樣大小的速度,而碰撞小球則停止。

如果m1<<m2,且v2=0,那么碰撞后物體2仍保持不動,物體1的物體碰撞后速度等大反向。

如果m2<<m1,且v2=0,那么碰撞后物體1的速度基本保持不變,物體2的物體速度近似等于兩倍物體1的速度。

四是速度要發生有限的改變,位移在碰撞前后可以忽略不計

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