两个小球碰撞速度计算方法
一 . 碰撞的特点和简化处理 :
①碰撞时间短,相互作用强,可不考虑外界的影响;
②碰撞前后状态变化突然且明显,可以认为:速度发生变化,但位置不发生变化。
二 . 对心碰撞 :
1. 对心碰撞 :碰撞前后的速度都沿两球的连心线,也叫 一维碰撞 。
2. 碰撞过程 :
① 压缩过程 :从两小球开始接触到两小球达到共同速度。( b )和( c )图,特点:
② 恢复过程 :从共同速度到分离的过程。( d )( e )图,特点: (恢复冲量)
消去
称: 为 接近速度 ,为 分离速度 。
3 . 牛顿碰撞公式 :
实验表明:对于材料一定的球,碰撞后分开的相对速度与碰撞前接近的相对速度成正比,比值称为 恢复系数 :
()
4 . 完全非弹性碰撞( )
动量守恒:
(1)
机械能守恒:
(2)
(2)
所以:可以联上三式中任意二式,不妨:
当 时:
当 ,且时:
当 ,且时:
5 . 完全非弹性碰撞 :
动量守恒定律:
损失的动能:
6 . 非完全弹性碰撞 :
动量守恒定律:
三 . 非对心碰撞 :
定义 :如果两球相碰之前的速度不沿它们的中心连线,叫 非对心碰撞 ,也叫 斜碰 。
设二球的质量: 和,即:静止。设球表面光滑,相碰时 二球相互作用力沿二球接触时连心线方向,如图示与 x 轴的夹角为,则:
x 方向:
y 方向:对心碰撞:
若: ,即小球与光滑的无穷大的平面相碰,可知:
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