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关于碰撞问题。完全弹性碰撞是没有能量的损失的,可是两个物体碰在一起不是有能量损失吗?既然碰撞有能量

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解决时间 2021-03-18 05:31
关于碰撞问题。完全弹性碰撞是没有能量的损失的,可是两个物体碰在一起不是有能量损失吗?既然碰撞有能量损失,为什么还有弹性碰撞?
最佳答案
碰撞主要分成两种,一种是弹性碰撞,一种是非弹性碰撞。实际当中真正的弹性碰撞是不存在的,但是基本上当一个轻的物体与一个重的物体发生碰撞时,会近似认为是弹性碰撞,因为他们的质量相差很大,用公式计算一下就会发现,此时的动量几乎是守恒的。例如,用一个乒乓球抛向墙面,两者之间发生近似就可以看做是弹性碰撞。非弹性碰撞处处可见,例如,你用沙包抛向墙面,沙包发生了形变,动能不守恒。
物体的受力情况是,物体受到与碰撞截面垂直方向的力,举个例子来说,如果是正碰,物体受力方向一定是沿物体轨迹的方向,物体不会被“弹飞”;如果是斜碰,碰撞的力则沿两个物体交界面的切面的垂直方向,此时的小球就不会沿着原来运动的直线走,而是会拐弯“飞出去”了。
你说的这个合外力与外力之和我没看出有什么差别,我认为合外力即是所受的所有外力(矢量)之和。如果说有注意的地方可能就是,要注意所指的外力是针对于谁,是碰撞的两个物体的外力,还是某个物体的外力。
所有的碰撞,只要碰撞物体整体的和外力为零,动量都是守恒的。弹性碰撞的动能守恒。非弹性碰撞的动能不守恒。
你的这道题呢,说了是光滑平面,言外之意就是发生的是弹性碰撞,其间没有摩擦造成的动能损失,可以用动能守恒进行计算。
碰撞前,系统的动能=0.5*M*V^2
碰撞后,A的动能=0.5*M*(0.5*V)^2
B的动能=0.5*3*M*X^2
我设了x为我想求的碰撞后小球B的速度。
动能守恒,则
0.5*M*V^2=0.5*M*(0.5*V)^2+0.5*3*M*X^2
可以求出,B求的速度为0.5V。
但是,我想说,你似乎漏掉了碰撞后小球的方向的问题,如果你只用动量守恒计算的话,题中并没有给出碰撞后小球的方向,只给出了速度的大小。如果小球是沿着原路折回,速度方向为负,那么用动量方程可以知道B的速度为0.5V,但是如果小球的方向是继续沿着原来的运动方向的话,用动量方程计算,B的速度为V/6。我们通过动能守恒来检验的时候可以发现B的速度为V/6是不对的,能量不守恒,所以舍去。
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在课本中计算弹性碰撞时,都是不考虑能量损失的,在课本中发生弹性碰撞可以认为发生了能量的交换
完全弹性碰撞只是一种理论假设,没法真正实现的,这就是一种近似计算。就像水的密度近似成1*10^3kg/m^3,g近似成9.8N/kg或是9.8m/s^2一样,现实中不可能真的都是这样。至于原因,就是熵增原理,就是说能量的传递过程中不可能做到百分百做有用功,总有一些会损失掉,传递到其他地方去。
完全弹性碰撞就是在假设碰撞没有能量损失啊,你说的情况已经是非完全弹性碰撞了
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