3. 部分弹性碰撞的例子
1. 一个质量为 500 克的物体以 10 米/秒的速度运动,一个质量为 200 克的物体以 12 米/秒的速度运动。这两个物体相向运动并发生碰撞。如果碰撞后, 500 克物体的速度为 6 米/秒,那么 200 克物体的速度为……
讨论
迪克塔会 :
物体 1 的质量 (m)1) = 500 克 = 0,5 千克
物体 2 的质量 (m)2) = 200 克 = 0,2 千克
物体 1 的初始速度 (v)1) = -10 米/秒
物体 2 的初始速度 (v)2) = 12 米/秒
物体 1 的最终速度 (v)1') = 6 米/秒
v1 负号和 v2 因为两个物体的方向相反,所以结果是正数。
问 物体 2 的最终速度 (v)2“)
Jawab :
在不完全弹性碰撞中,又称 部分弹性碰撞动能守恒定律不适用,仅 动量守恒定律 杨贝拉库。
m1 v1 + 米2 v2 =米1 v1' + m2 v2和
(0,5)(-10) + (0,2)(12) = (0,5)(6) + (0,2)(v2“)
-5 + 2,4 = 3 + 0,2 v2和
-2,6 = 3 + 0,2 v2和
-2,6 – 3 = 0,2 v2和
-5,6 = 0,2 v2和
v2' = -5,6 / 0,2
v2' = -28 米/秒
碰撞后物体 2 的速度 (v)。2') 是 28 米/秒。
v1' 为正数且 v2' 为负值是因为碰撞后两个物体的运动方向相反。负号和正号仅表示两个物体运动方向相反。
2. 两个质量相同的物体沿直线相向运动,物体 1 的速度为 6 m/s,物体 2 的速度为 8 m/s。碰撞后,物体 2 向左运动的速度为 5 m/s,那么碰撞后物体 1 的速度大小和方向是……
讨论
迪克塔会 :
物体 1 的质量 (m)1) = 米
物体 2 的质量 (m)2) = 米
物体 1 的初始速度 (v)1) = -6 米/秒
物体 2 的初始速度 (v)2) = 8 米/秒
物体 2 的最终速度 (v)2') = 5 米/秒
问 碰撞后物体 1 的速度大小和方向
Jawab :
动量守恒定律的公式 :
m1 v1 + 米2 v2 =米1 v1' + m2 v2和
MV1 + mv2 = MV1' + mv2和
m(v1 + v2) = m (v1' + v2“)
两个物体的质量相同,因此m可以从方程中消去:
v1 + v2 = v1' + v2和
-6 + 8 = v1' + 5
2 – 5 = v1和
v1' = -3 米/秒
碰撞后物体 1 的速度 (v)。1') 为 3 米/秒。负号表示物体 1 的运动方向与物体 2 的运动方向相反。如果碰撞后物体 2 向右运动,则物体 1 向左运动。同样地,如果碰撞前物体 2 向左运动,则物体 1 向右运动。
3. 质量为 1 kg 的球 1 和质量为 2 kg 的球 2 沿同一方向运动,并发生部分弹性碰撞。碰撞前,球 1 的速度为 10 m/s,球 2 的速度为 5 m/s。若碰撞后球 2 的速度为 4 m/s,求碰撞后球 1 的速度。
讨论
迪克塔会 :
球 1 的质量 (m)1) = 1 千克
球 2 的质量 (m)2) = 2 千克
球 1 的初始速度 (v)1) = 10 米/秒
球 2 的初始速度 (v)2) = 5 米/秒
球 2 的最终速度 (v)2') = 4 米/秒
两个物体沿同一方向运动,因此速度符号相同(选择为正)。
问 :球 1 的最终速度 (v1“)
Jawab :
m1 v1 + 米2 v2 =米1 v1' + m2 v2和
(1)(10) + (2)(5) = (1)(v1') + (2)(4)
10 + 10 = v1' + 8
20 – 8 = v1和
v1' = 12 米/秒
碰撞后球 1 的速度为 12 米/秒。