彈性碰撞

在理想情況下,物體碰撞後,形變能夠恢復,不發熱、發聲,沒有動能損失,這種碰撞稱為彈性碰撞(elastic collision),又稱完全彈性碰撞。真正的彈性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之間才會出現。生活中,硬質木球或鋼球發生碰撞時,動能的損失很小,可以忽略不計,通常也可以將它們的碰撞看成彈性碰撞。

按照牛頓的理論,完全彈性碰撞是恢復係數為1的碰撞。請注意後一種表述與前一種完全等價,但採用後一種更容易對問題做定量分析。

基本介紹

公式,性質,其他,

公式

一般地:定義恢復係數
,如果僅僅考慮對心碰撞情形,由於在質心繫中碰撞前後相對速度彼此相反,有
(1)
利用質心繫總動量為零和相對速度的定義式,再結合(1)式,容易推出質心繫中碰撞後的速度表達式。最後在表達式中帶入
容易得到碰撞後速度:
取e=1即可得到完全彈性碰撞後的速度表達式。
或者,回歸高中物理的情形:設兩個物體質量
,碰撞前速度
。對於完全彈性碰撞:兩個物體碰撞後速度
可由動量守恆定律和能量守恆定律簡單地導出:
動量守恆定律:
能量守恆定律:
兩個物體碰撞後速度:
注意:速度
是矢量。

性質

由上述公式能夠得到如下性質:
1.(僅限於對心碰撞)
:兩個物體在碰撞後相比碰撞前,相對速度大小相等方向相反。
2. 總動量
和總能量
不變:兩個物體碰撞前後,動量的矢量和、能量的和都不變。
3. 如果
大小相等,
:如果兩個物體質量相同,速度大小方向都互換。

其他

碰撞的類型還有:非彈性碰撞完全非彈性碰撞

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