为什么完全弹性碰撞公式的动能减小了,动量却不变? 动能减小,速度就减小。速度减小,动量不就减小了吗?

搞不明白为什么能量损耗对动量是没有任何影响的!!!!【物理吧】_百度贴吧
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搞不明白为什么能量损耗对动量是没有任何影响的!!!!收藏
(求大侠别看到那么长就不看了,内容很简单的)这个问题我问了学霸,学霸也突然觉得我说的有道理,他也说我在网上问问这到底是为什么。
我不喜欢别人总跟我说,书上的公式定理就是这样的。按照书上我也会。如图,两个图的条件环境一模一样,小车质量相同(设为m1),小物块质量也相同(设为m2),小物块初速度都是V0,两个图的地面都光滑。 两个图都是小物块先以V0运动,经过内力作用后,小物块和小车一起以相同速度滑行,就是之间相对静止。那么第一个图的碰撞我们看成是弹性碰撞,碰撞到碰撞完成的过程都没有能量损耗,好,这容易理解,所以按照动量守恒,有m2V0=(m2+m1)V1(v1就是解出来的量)那么第二个图我就真的不理解了,虽然和第一个图一样都是内力作用,但是小物块和小车之间肯定有摩擦是吧,然后就有热量损失,也就是能量损耗了,这对V0的大小肯定是有影响的啊,但是列式仍然是m2V0=(m2+m1)V1,这样一来解出来的V1和第一个图一模一样,请问到底为什么。 我总觉得第二个图不能这样列式,既然能量都损失了,所以一开始的动量不是m2V0,而应该是m2V3(V3肯定比V0要小),也就是因为有能量损失,所以一开始动量肯定要比之前小。所以这样列式就是对的:m2V3=(m2+m1)V1(V1解出来肯定比第一个图的要小)到底为什么?
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的确很长,,没仔细看完,不过楼主说的第一种情况不可能是完全弹性碰撞。完全弹碰的话,碰后两者的速度不会相同的。
第一个不是弹性碰撞,碰撞损失能量正好等于右图磨擦损失能量
别沉了。第一个图肯定不成立,但是第二个图肯定没错,我主要说的是第二个图。现在归结起来就是:动能大小与初速度V0有关,那么第二个图是有能量损耗的,这样动能就损耗了,那V0肯定会减少,既然减少了,动量肯定也减少了。 所以不能这样列式 m2V0=(m2+m1)V1。 初动量应该是在没有能量损耗的情况下叫初动量的。 求解!!!
大侠进来看看吧
别沉了。第一个图肯定不成立,但是第二个图肯定没错,我主要说的是第二个图。现在归结起来就是:动能大小与初速度V0有关,那么第二个图是有能量损耗的,这样动能就损耗了,那V0肯定会减少,既然减少了,动量肯定也减少了。 所以不能这样列式 m2V0=(m2+m1)V1。 初动量应该是在没有能量损耗的情况下叫初动量的。 求解!!!
动量和能量从来就是两个不同的量,能量守恒对应时间平移不变性,动量对应空间平移不变性
相信自己,楼主。这种题目本来应该注明假设摩擦不损失能量或者忽略不计。如果没有就不是标准的题目。动量守恒的同样可以用能量守恒来做因为两者本来是一致的,动量守恒是能量守恒的一种,是特殊的能量守恒。
动量和能量就不是一个物理量,想太多了你
时刻一,m1的动量是m1v0,m2的是0。相互摩擦,v0下降,m1动量在这个过程中逐渐减少,m2的逐渐增加。这两个该变量的数值相等。至于 楼主说的问题,由于速度和动量的变化都是需要时间的。你说的初动量是两个物体刚接触时的瞬时值,而“v0减小”就已经不是初始态了。这么说能理解么
两个图都是小物块先以V0运动,经过内力作用后,小物块和小车一起以相同速度滑行,就是之间相对静止。============若是,则下面判断:“那么第一个图的碰撞我们看成是弹性碰撞,碰撞到碰撞完成的过程都没有能量损耗,好,这容易理解,所以按照动量守恒,有m2V0=(m2+m1)V1(v1就是解出来的量)”
就是错的。因为系统动量p不变,结合为一个整体后,运动物体的质量m,从原来的m=m2增大到m=m1+m2,于是,系统的动能Ek=p^2/2m减小了,因此这不能看作“弹性碰撞”只要最终能够等速的,都只能是由机械能损失的,而且所给的,根本就没差,都是完全非弹性碰撞。
一个是空间积累量,一个是时间积累量,你错了
动量是矢量,没有损失不损失一说,只有一个方向上的动量守恒。
那你解释解释匀速圆周运动为何动量时刻在变而动能保持不变吧!
两个物体的动量大小都变了,所以他们各自的动能也都变了。只是碰巧动量和总是不变,而动能和总是变小。这样不矛盾吧?
正是动量的矢量特性让它表现出与能量不同的性质。经典物理学中能量有诸多表现形式,但无论什么样的形式,它都具有标量物理量不可回避的特性一一不可对消,也就是说能量总是叠加的。碰撞过程中产生了热能,其实在微观看来,热能就是分子动能,由于叠加原理,分子不论向什么方向运动,能量总以正的值相加,所以有序的动能损失为无序的动能。但动量不同,它有方向,可以对消,质点系的总动量是各质点动量的矢量和。在刚才的过程中,能量获得了叠加,但动量由于分子运动的各向同性而抵消殆尽,由于动量守恒,宏观体现的动量并不损失。至于能量和动量为什守恒,楼上所说的空间和时间的平移不变(对称)性是最现代,最本质的解释。还有不明白的可以问我。
动量和能量是不同的量 能量是力在空间上的作用 动量是力在时间上的作用 他们是两种不同的守恒
能量变了也可以保证动量不变。
动能是能量,和重力势能,摩擦力等产生的是一种“能”,而动量并不是能量,一个是能的转化,一个是状态的转化
但是小物块和小车之间肯定有摩擦是吧,然后就有热量损失,也就是能量损耗了
什么鬼?请把能量守恒定律再抄写100遍。再把摩擦生热抄写100遍~
第一个图你设的是弹性碰撞,但你动量分析的方法完全就是非弹性碰撞好吗。。。
看半天看不懂楼主想问什么。大致上觉得问题如下:1.楼主认为图1的列式是对的,没有动能损失(成为内能)。实际上并不是。你去算算前后的动能就会发现减少了。实际上这部分动能便转化为了内能。2.楼主认为图1和图2是不同的,图1是弹性碰撞,不会产生内能。图2是摩擦,会产生内能。实际上,两者都会产生内能。正如我上面所说,图1有一部分动能转为了内能。3.V0只是初速度。你摩擦都还没开始就说V0变小了到底是什么意思?V0的确会变小,最终会变为V1.但是这个摩擦(碰撞)的过程都还没开始就说它变小了?4.用动量守恒不需要管中间的过程,你只需要列出前后的动量即可。在这一点上图1,图2完全没有区别
不要把动量和动能混为一谈,话说现在有些地方不学不考动量,简单到爆
游客可以回复吗
“那么第二个图我就真的不理解了,虽然和第一个图一样都是内力作用,但是小物块和小车之间肯定有摩擦是吧,然后就有热量损失,也就是能量损耗了,”lz仔细揣摩一下什么叫做:“有摩擦”摩擦力在图中肯定是存在的,但是小滑块如果在车上不发生相对滑动有没有热量损失呢?至于动量与动能到底什么关系或者就为了回答lz标题中的问题,我们假设A和B两辆小车,质量相等,速度也相等但方向相反车子前端都装有质量相等的橡皮泥两辆小车同时在同一条直线上相对运动相撞后由于橡皮泥的作用,两辆小车黏在一起,速度大小等于0(速度也变成0)碰撞过后,动能肯定是损失了,可动量呢对于A(或B)单个来说,动量变化了但是A+B来说动量没有变换,因为碰撞之前总动量就是0动量守恒是针对系统的
若是深究就会涉及到你现在不理解的领域,你能理解这个大意就可以了,高中的各个学科都有它的死穴,也就是十分有争议的题╮(╯▽╰)╭所以就不要纠结这个内个的了→_→
碰撞后合为一体共同运动是为完全非弹性碰撞,损失的能量主要是变形、摩擦引起。
以下个人看法,勿喷,摩擦时的动量损失转化为了部分分子动量,所以对于整个系统,动量还是守恒的
动能是力在空间上的累积,动量是力在时间上的累积。碰撞中的动量守恒是因为碰撞过程的所用时间相同;而动能不一定守恒,是因为两个物体的空间属性变化可以不同啊。
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动量守恒弹性碰撞公式5篇
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动量守恒弹性碰撞公式5篇
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完全弹性碰撞(Perfect Elastic Collision) 在理想情况下,完全弹性碰撞的物理过程满足和。如果两个碰撞小球的质量相等,联立动量守恒和能量守恒方程时可解得:两个小球碰撞后交换速度。如果被碰撞的小球原来静止,则碰撞后该小球具有了与碰撞小球一样大小的速度,而碰撞小球则停止。多个小球碰撞时可以进行类似的分析。事实上,由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞,还会有能量的损失,所以最后小球还是要停下来。
碰撞,一般是指两个或两个以上物体在运动中相互靠近,或发生接触时,在相对较
完全弹性碰撞
短的时间内发生强烈相互作用的过程。
碰撞会使两个物体或其中的一个物体的发生明显的变化。
1)碰撞时间极短
2)碰撞力很大,外力可以忽略不计,系统
3)速度要发生有限的改变,位移在碰撞前后可以忽略不计
讨论两个球的碰撞过程。碰撞过程可分为两个过程。开始碰撞时,两球相互挤压,发生,由形变产生的弹性使两球的速度发生变化,直到两球的速度变得相等为止。这时形变得到最大。这是碰撞的第一阶段,称为压缩阶段。此后,由于形变仍然存在,弹性恢复力继续作用,使两球速度改变而有相互脱离接触的趋势,两球压缩逐渐减小,直到两球脱离接触时为止。这是碰撞的第二阶段,称为恢复阶段。整个碰撞过程到此结束。
根据碰撞过程动能是否守恒分为
1)完全弹性碰撞:碰撞前后系统守恒(能完全恢复原状);
2):碰撞前后系统动能不守恒(部分恢复原状);
3):碰撞后系统以相同的速度运动(完全不能恢复原状)。
一.完全弹性碰撞:,。
若两质量为m1,m2的物体,以为v10,v20发生碰撞,设碰撞后的速度各为v1,v2。
则根据:m1v10+m2v20 = m1v1+m2v2
1/2 m1v10^2 + 1/2 m2v20^2 = 1/2 m1v1^2+ 1/2m2v2^2
易证得:v1 = [(m1-m2)v10 + 2m2v20] / (m1+m2)
v2 = [(m2-m1)v20 + 2m1v10] / (m1+m2)
二:必须满足三个约束:1)动量约束:即碰撞前后
2)能量约束:即碰撞前后系统能量不增加
3)运动约束:即碰撞前若A物体向右碰撞B物体,那么碰撞后A物体向右
的速度不可超越B物体。
完全弹性碰撞妙趣横生、耐人寻味,是很特殊的一类碰撞。现拟从七个方面入手,通过一些经典的实例和身边的现象,仔细“品味”完全弹性碰撞,以期激发学生学习物理的兴趣。
如果主碰球的质量为,被碰球的质量为,根据和:
【这个结论再没有其它任何条件,适用范围最广。】
(1)结论推导:若,则,。(交换速度)
完全弹性碰撞
(2)典型示例:如图1所示,在光滑的水平面上有一辆长为的小车A,在A上有一木块B(大小不计),A与B的质量相等,B与A的为。开始时A是静止的,B位于A的正中以初速度向右运动,假设B与A的前后两壁碰撞是完全弹性的,求B与A的前后两个墙壁最多能相碰多少次?
解析:先是B在的作用下减速,A在摩擦力的作用下加速。地面是光滑的,系统,B与A的前壁发生完全弹性碰撞,且质量相等,因此A与B交换速度。此后,B将加速,A将减速,B又与A的后壁发生完全弹性碰撞交换速度。就这样不停地减速,间断地交换,最终达到相等的速度,相对运动宣告结束。
再根据系统的,,解得。
在中,是相对路程,所以最多能相碰次。
(3)现象链接:如图2所示,质量相等的两个刚性小球,不相等,同时由静止自由释放,各自将会在自己的半面振动,但是角度不停地周期性变化,对于左面的小球角度的变化是:,右面的小球角度的变化是:。妙趣横生。
(1)结论推导:若,且,则,。(传递速度)
(2)一题多变:在图1中,如果B与A之间光滑,B与地面之间的为,其它条件不变,求B与A的前后两个墙壁最多能相碰多少次?
解析:先是B在A上无摩擦的滑动,与A的前壁发生短暂的完全弹性碰撞,可以看作,由于A与B质量相等,所以它们传递速度,B便停下来,A在此速度的基础上开始减速,接着B与A的后壁又发生完全弹性碰撞传递速度,B又匀速运动,A又停止。就这样二者交换,走走停停,最终系统都停下来。
根据系统的:,解得。
则B与A的前后两个墙壁最多能相碰次。
点评:虽然情景相似,但略作变化,结果就大相径庭。
(3)现象链接:
①(的一个很著名的实验)它是在天花板上悬挂好多相等摆长的双线摆,当第一个小球摆下以后,这个速度一直就会传递到最后一个小球,最后一个小球也就摆到原来的高度,这样一直往复运动下去,中间的双线摆不运动,起到传递速度的作用。如图3所示。
②(台球)这在台球运动中是经常见到的现象。
(4)经典回顾:(93年全国高考题)如图4所示,A、B是位于水平桌面上的两个质量相等的小木块,离墙壁的距离分别为和,与桌面之间的分别为和,今给A以某一,使之从桌面的右端向左运动,假定A、B之间,B与墙壁之间的碰撞时间极短,且碰撞中总无损失,若要使木块A最后不从桌面上掉下来,则A的初速度最大不能超过多少?
解析:物理情景是这样的,三次碰撞均为完全弹性碰撞:A碰B(前赴后继),B碰墙(),B碰A。三段减速运动:A至B,B往返至A,A减速恰至桌面边缘。
点评:本题也可以分段列式解答。
(1)结论推导:若,且,则,,。
(2)典型示例:(验证的实验)为了避免入射小球被反向弹回,入射小球的质量必须大于被碰小球的质量,原因就在于此。如图5所示。
(3)现象链接:一个大人跑步时一不小心碰到一个小孩的身上,小孩很容易被碰倒,就是这个道理。
(4)习题精练:如图6所示,在光滑水平面上静止着质量为的物体B,B的一端固连着一根轻质弹簧,质量为的物体A,以的速度冲向B并与之发生,求当弹簧重新回复原长时两物体的速度各为几何?
解析:弹簧被压缩到回复原长的过程,是储存并完全释放的过程,守恒,发生了完全弹性碰撞,,“勇往直前”,把数据代入篇首的结论,解得:
点评:这个答案可以用第一点“两和相等”的结论验证,。
(1)结论推导:若,且,则,。
(2)典型示例:()在这个实验中,首先得排除粒子大角度散射不是电子造成的,课本上为了说明这一点,用了这样一个比喻:粒子遇到电子就像高速飞行着的子弹遇到一粒尘埃一样。这个现象可以用以上结论很好的解释了。
(3)现象链接:铅球碰撞乒乓球就是这种现象。
(4)习题精练:见第七点“”。
(1)结论推导:若,且,则,。
(2)典型示例: 有光滑圆弧轨道的小车质量为,静止在光滑水平地面上,圆弧下端水平,有一质量为的小球以水平初速度滚上小车,如图7所示。求小球又滚下和小车分离时二者的速度?
解析:由于满足和,所以小球在光滑圆弧上的运动,可以看作是完全弹性碰撞,所以小球的分离可以看作是反向弹回。把数据代入篇首的结论,则
小球的速度:,
小车的速度:。
(3)现象链接:(篮球运动)在篮下,质量小的运动员经常被碰回,这是司空见惯的。
(4)习题精练:如图8所示,半径为的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球A、B质量分别为、(为待定系数),A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道开始下滑,与静止于轨道最低点的B球相碰,碰撞后A、B能达到的最大高度均为,碰撞中无机械能损失,为。试求:(1)待定系数;(2)第一次碰撞刚刚结束时小球A、B各自的速度。
解析:(1)由于圆环内侧光滑,又碰撞是完全弹性碰撞,所以系统,
(2)小球A滚下,在最低点的是:,解得;
接着与B球发生完全弹性碰撞,被反向弹回,把数据代入篇首的结论,则第一次碰撞刚刚结束时小球A的速度为:,
小球B的速度为:。
①本题也可以倒过来计算,碰撞之后A、B分别向两侧滑上圆环,机械能守恒
A.; B.。
②在反向弹回的情况下,如果,碰撞之后二者速率相等。
(1)结论推导:若,且,则,。
(2)典型示例:(乒乓球碰撞墙壁)乒乓球碰倒墙壁以后被反向弹回,它的动量发生了二倍的改变,即。如图9所示。
(3)现象链接:(器壁)气体分子频繁地碰撞器壁,给器壁产生一个持续的恒定的压力。而每个分子都被反向弹回。
(4)习题精练:网球拍以击中以速率飞来的网球,被击回的网球的最大速率是多少?(以上所有的速率都是指相对于地面的速率)
解析:最大速率是发生在一条直线上的完全弹性碰撞,设球拍质量为,网球质量为,满足。
解法一:若球拍静止,根据以上第七点“”的结论,网球被反向弹回,速率不变。若网球静止,根据以上第五点“我行我素”的结论,网球将以的速率飞出。
综合以上两点,被击回的网球的最大速率为:。
解法二:若以球拍为,则网球相对于球拍的速率为,碰撞后以相对速率反向弹回。
再以地面为参照系,球拍相对于地面的速率为,与网球相对于球拍离去速度同向,所以网球对地的速度是:。
解法三:球拍击球前后速度几乎不变,即保持不变,根据第一点“两和相等”得,,因此。
总之,从方方面面“品味”完全弹性碰撞,对掌握其它类型的碰撞是大有裨益的。
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在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中,系统的
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非弹性碰撞,有机械能的损失。所以选C
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在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中,系统的 ……
非弹性碰撞,有机械能的损失。所以选
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