一維非彈性碰撞—問題與解決方案

1.一顆質量為30克的子彈以30公尺/秒的速率移動,與一個靜止的質量為1公斤的木塊發生碰撞。若子彈和木塊碰撞後鎖在一起,求木塊的速率。

已知:

子彈質量(m₁ ) = 30 克 = 0.03 公斤

物塊質量(m² ) = 1 kg

子彈的初始速度(v1 )= 30 公尺/秒

滑塊的初始速度(v2 )= 0(滑塊靜止)

求:子彈與方塊碰撞後的速度(v')

解決方案:

m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'

(0.03)(30) + (1)(0) = (0.03 + 1) v'

0.9 + 0 = 1.03 v'

0.9 = 1,03 v'

v' = 0.9 / 1,03

v' = 0.87 公尺/秒

[內部審查程序]

2.質量為 2 kg 的撞球 A 以速率 v A = 6 ms −1運動,與質量相同的撞球 B 發生正碰。若碰撞是完全非彈性碰撞,求碰撞後兩球的速度。

已知:

質量 A (m A ) = 2 kg

質量 B (m B ) = 2 kg

小球A的初速(v<sub> A</sub> )= -6 m/s

小球B的初速(v<sub> B</sub> )= 4 m/s

加號和減號表示物體沿相反方向移動。

求:兩球碰撞後的速度。 (v')

解決方案:

m A v A + m B v B = (m A ' + m B ) v'

(2)(-6) + (2)(4) = (2 + 2) v'

-12 + 8 = 4 v'

-4 = 4 v'

v' = -4 / 4

v' = -1 公尺/秒

[內部審查程序]

3. 米1 = 3公斤 以及 m2 = 4公斤 以速度沿相反方向接近 v1 = 10 公尺/秒 以及 v2 = 12 公尺/秒。 如果碰撞是完全非彈性碰撞,那麼碰撞後兩球的速度分別是多少?

已知:

物體1的質量(m₂ )= 3 kg

物體2的質量(m₂ )= 4 kg

物體 1 的速率(v1 ) = -10 公尺/秒

物體 2 的速率(v₂ ) = 12 公尺/秒

求:碰撞後的速度(v')

解決方案:

m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 ' + m 2 ) v'

(3)(-10) + (4)(12) = (3 + 4) v'

-30 + 48 = 7 v'

18 = 7 v'

v' = 18 / 7

v' = 2.6 公尺/秒

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