如题所述
1、动量守恒:
以两球碰撞为例:光滑水平面上有两个质量分别是m1和m2的小球,分别以速度v1和v2且v1>v2做匀速直线运动。当m1追上m2时,两小球发生碰撞,设碰后二者的速度分别为v1ˊ,v2ˊ。
设水平向右为正方向,它们在发生相互作用碰撞前的总动量:p=p1+p2=m1v1+m2v2,在发生相互作用后两球的总动量:pˊ=p1ˊ+p2ˊ=m1v1ˊ+m2v2ˊ。
设碰撞过程中两球相互作用力分别是F1和F2,力的作用时间是根据牛顿第二定律,碰撞过程中两球的加速度分别为:
根据牛顿第三定律,大小相等,方向相反,即:F1=-F2
所以:m1a1=-m2a2
碰撞时两球之间力的作用时间很短,用
表示,这样加速度与碰撞前后速度的关系就是:
代入上式,整理后可得:
或写成:
即:
这表明两球碰撞前后系统的总动量是相等的。
2、弹性碰撞:
弹性碰撞前后系统的总动能不变,对两个物体组成的系统的正碰情况满足:
两式联立可得:
当v2=0时,
此时若m1=m2,,这时v1'=0;v2'=0,碰后实现了动量和动能的全部交换。
若m1>>m2,,这时v1'约等于v1,v2'约等于2v1,碰后m1的速度几乎未变,仍按照原方向运动,质量小的物体以两倍v1的速度向前运动。若m2>>m1,,这时v1'约等于-v1;v2'约等于0,碰后m1按原来的速度弹回,m2几乎不动。
3、非完全弹性碰撞:
非完全弹性碰撞情况下,如果物体碰撞后,各自具有不同的速度,但系统的总动能减小,机械能损失较大。0<e<1,即分离速度小于接近速度。这种情况下,损失的机械能转化为物体的内能。对于完全非弹性碰撞,e=0,即分离速度为零,两物体粘合在一起运动。
4、完全非弹性碰撞:
物体A碰撞物体B,碰撞前,物体A的质量mA=m1,物体A的速度vA=v1,物体B的质量mB=m2,物体B的速度vB=v2。
由于物体A碰撞物体B,于是v1≠v2,v1≠0,v2≠0,若v1与v2等大反向,则v1≠0,v2≠0,v1≠v2,v2=-v1,v1-v2=v1-(-v1)=2v1,当v1=0且v2=0时,物体A不碰撞物体B且v1与v2同向。
碰撞前,物体A与物体B的总动量P
由于m1、v1、m2、v2为定值,于是P为定值,物体A与物体B的总动能Ek
碰撞后,物体A的质量mA=m1,物体A的速度vA=v'1,物体B的质量mB=m2,物体B的速度vB=v'2,物体A与物体B的总动量
由于物体A与物体B的总动量不变,于是
由于P为定值 ,于是P'为定值 ,物体A与物体B的总动能
由于能量可能会损失,于是
当v'1=v'2时,物体A与物体B的总动能Ek'最小。当物体A与物体B的总动能Ek'最小时,v'1=v'2,这种碰撞叫做完全非弹性碰撞。
扩展资料:
动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律之一。不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用与微观物体的高速运动。小到微观粒子,大到宇宙天体,无论内力是什么性质的力,只要满足守恒条件,动量守恒定律总是适用的。
适用条件:
系统不受外力或者所受合外力为零;系统所受合外力虽然不为零,但系统的内力远大于外力时,如碰撞、爆炸等现象中,系统的动量可看成近似守恒。
系统总的来看不符合以上条件的任意一条,则系统的总动量不守恒。但是若系统在某一方向上符合以上条件的任意一条,则系统在该方向上动量守恒。
参考资料:百度百科-动量守恒定律
1、弹性碰撞
弹性碰撞
弹性碰撞前后系统的总动能不变,对两个物体组成的系统的正碰情况满足:
即
两式联立可得:
当v2=0时,
此时若m1=m2,,这时v1'=0;v2'=0,碰后实现了动量和动能的全部交换。
若m1>>m2,,这时v1'约等于v1,v2'约等于2v1,碰后m1的速度几乎未变,仍按照原方向运动,质量小的物体以两倍v1的速度向前运动。若m2>>m1,,这时v1'约等于-v1;v2'约等于0,碰后m1按原来的速度弹回,m2几乎不动。
2、非完全弹性碰撞
非完全弹性碰撞情况下,如果物体碰撞后,各自具有不同的速度,但系统的总动能减小,损失较大。0<e<1,即分离速度小于接近速度。这种情况下,损失的机械能转化为物体的内能。对于,e=0,即分离速度为零,两物体粘合在一起运动。
3、完全非弹性碰撞
物体A碰撞物体B,碰撞前,物体A的质量mA=m1,物体A的速度vA=v1,物体B的质量mB=m2,物体B的速度vB=v2。
由于物体A碰撞物体B,于是v1≠v2,v1≠0,v2≠0,若v1与v2等大反向,则v1≠0,v2≠0,v1≠v2,v2=-v1,v1-v2=v1-(-v1)=2v1,当v1=0且v2=0时,物体A不碰撞物体B且v1与v2同向。
碰撞前,物体A与物体B的总动量P
由于m1、v1、m2、v2为定值,于是P为定值,物体A与物体B的总动能Ek
碰撞后,物体A的质量mA=m1,物体A的速度vA=v'1,物体B的质量mB=m2,物体B的速度vB=v'2,物体A与物体B的总动量
由于物体A与物体B的总动量不变,于是
由于P为定值 ,于是P'为定值 ,物体A与物体B的总动能
由于能量可能会损失,于是
当v'1=v'2时,物体A与物体B的总动能Ek'最小。当物体A与物体B的总动能Ek'最小时,v'1=v'2,这种碰撞叫做完全非弹性碰撞。
扩展资料:
一个质点系的内力不能改变的运动状态。这个讨论包含三层:
1、若一个质点系的质点原来是不动的,那么在无外力作用的条件下,这个质心的位置不变。
2、若一个质点系的质心原来是运动的,那么在无外力作用的条件下,这个质点系的质心将以原来的速度做。
3、若一个质点在某一外力作用下做某种运动,那么内力不改变质心的这种运动,比如原某以物体做时,突然炸成两块,那么这两块物体的质心仍然继续做原来的抛体运动。
系统内力只改变系统内各物体的运动状态,不能改变整个系统的运动状态,只有外力才能改变整个系统的运动状态,所以,系统不受或所受外力为0时,系统总动量保持不变
是空间平移不变性的表现。在中,动量和能量结合在一起成为动量-能量四维矢量,动量守恒定律也与一起结合为四维动量守恒定律。
参考资料来源:
本回答被网友采纳一、弹性碰撞
弹性碰撞
弹性碰撞前后系统的总动能不变,对两个物体组成的系统的正碰情况满足:
即
两式联立可得:
当v2=0时,
此时若m1=m2,,这时v1'=0;v2'=0,碰后实现了动量和动能的全部交换。
若m1>>m2,,这时v1'约等于v1,v2'约等于2v1,碰后m1的速度几乎未变,仍按照原方向运动,质量小的物体以两倍v1的速度向前运动。若m2>>m1,,这时v1'约等于-v1;v2'约等于0,碰后m1按原来的速度弹回,m2几乎不动。
二、非完全弹性碰撞
非完全弹性碰撞情况下,如果物体碰撞后,各自具有不同的速度,但系统的总动能减小,机械能损失较大。0<e<1,即分离速度小于接近速度。这种情况下,损失的机械能转化为物体的内能。对于完全非弹性碰撞,e=0,即分离速度为零,两物体粘合在一起运动。
三、完全非弹性碰撞
物体A碰撞物体B,碰撞前,物体A的质量mA=m1,物体A的速度vA=v1,物体B的质量mB=m2,物体B的速度vB=v2。
由于物体A碰撞物体B,于是v1≠v2,v1≠0,v2≠0,若v1与v2等大反向,则v1≠0,v2≠0,v1≠v2,v2=-v1,v1-v2=v1-(-v1)=2v1,当v1=0且v2=0时,物体A不碰撞物体B且v1与v2同向。
碰撞前,物体A与物体B的总动量P
由于m1、v1、m2、v2为定值,于是P为定值,物体A与物体B的总动能Ek
碰撞后,物体A的质量mA=m1,物体A的速度vA=v'1,物体B的质量mB=m2,物体B的速度vB=v'2,物体A与物体B的总动量
由于物体A与物体B的总动量不变,于是
由于P为定值 ,于是P'为定值 ,物体A与物体B的总动能
由于能量可能会损失,于是
当v'1=v'2时,物体A与物体B的总动能Ek'最小。当物体A与物体B的总动能Ek'最小时,v'1=v'2,这种碰撞叫做完全非弹性碰撞。
扩展资料
动量守恒定律的适用条件为:
1、系统不受外力或者所受合外力为零;
2、系统所受合外力虽然不为零,但系统的内力远大于外力时,如碰撞、爆炸等现象中,系统的动量可看成近似守恒;
3、系统总的来看不符合以上条件的任意一条,则系统的总动量不守恒。但是若系统在某一方向上符合以上条件的任意一条,则系统在该方向上动量守恒。
参考资料来源:
本回答被网友采纳两式联立可解得完全弹性碰撞,非弹性碰撞是
m1v1+m2v2=(m1+m2)v
1/2m1v1方+1/2m2v2方-1/2(m1+m2)v方=损失的E动能本回答被网友采纳
弹性碰撞
弹性碰撞前后系统的总动能不变,对两个物体组成的系统的正碰情况满足:
即
两式联立可得:
当v2=0时,
此时若m1=m2,,这时v1'=0;v2'=0,碰后实现了动量和动能的全部交换。
若m1>>m2,,这时v1'约等于v1,v2'约等于2v1,碰后m1的速度几乎未变,仍按照原方向运动,质量小的物体以两倍v1的速度向前运动。若m2>>m1,,这时v1'约等于-v1;v2'约等于0,碰后m1按原来的速度弹回,m2几乎不动。
2、非完全弹性碰撞
非完全弹性碰撞情况下,如果物体碰撞后,各自具有不同的速度,但系统的总动能减小,机械能损失较大。0<e<1,即分离速度小于接近速度。这种情况下,损失的机械能转化为物体的内能。对于完全非弹性碰撞,e=0,即分离速度为零,两物体粘合在一起运动。
3、完全非弹性碰撞
物体A碰撞物体B,碰撞前,物体A的质量mA=m1,物体A的速度vA=v1,物体B的质量mB=m2,物体B的速度vB=v2。
由于物体A碰撞物体B,于是v1≠v2,v1≠0,v2≠0,若v1与v2等大反向,则v1≠0,v2≠0,v1≠v2,v2=-v1,v1-v2=v1-(-v1)=2v1,当v1=0且v2=0时,物体A不碰撞物体B且v1与v2同向。
碰撞前,物体A与物体B的总动量P
由于m1、v1、m2、v2为定值,于是P为定值,物体A与物体B的总动能Ek
碰撞后,物体A的质量mA=m1,物体A的速度vA=v'1,物体B的质量mB=m2,物体B的速度vB=v'2,物体A与物体B的总动量
由于物体A与物体B的总动量不变,于是
由于P为定值
,于是P'为定值
,物体A与物体B的总动能
由于能量可能会损失,于是
当v'1=v'2时,物体A与物体B的总动能Ek'最小。当物体A与物体B的总动能Ek'最小时,v'1=v'2,这种碰撞叫做完全非弹性碰撞。
扩展资料:
一个质点系的内力不能改变质心的运动状态。这个讨论包含三层:
1、若一个质点系的质点原来是不动的,那么在无外力作用的条件下,这个质心的位置不变。
2、若一个质点系的质心原来是运动的,那么在无外力作用的条件下,这个质点系的质心将以原来的速度做匀速直线运动。
3、若一个质点在某一外力作用下做某种运动,那么内力不改变质心的这种运动,比如原某以物体做抛体运动时,突然炸成两块,那么这两块物体的质心仍然继续做原来的抛体运动。
系统内力只改变系统内各物体的运动状态,不能改变整个系统的运动状态,只有外力才能改变整个系统的运动状态,所以,系统不受或所受外力为0时,系统总动量保持不变
动量守恒定律是空间平移不变性的表现。在狭义相对论中,动量和能量结合在一起成为动量-能量四维矢量,动量守恒定律也与能量守恒定律一起结合为四维动量守恒定律。
参考资料来源:搜狗百科-动量守恒定律