一维碰撞简介

一维碰撞是指两个物体沿着同一直线运动并发生碰撞的物理现象。碰撞是自然界中常见的物理过程，理解碰撞的规律对于研究物体运动和能量转换具有重要意义。

一维碰撞主要考虑动量守恒和动能守恒两个基本物理定律，根据碰撞过程中动能损失的不同，可分为弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞三种类型。

碰撞类型

弹性碰撞过程中动能守恒，碰撞后物体分开。例如：两个钢球之间的碰撞。

非弹性碰撞过程中动能损失，碰撞后物体分开。例如：两个橡胶球之间的碰撞。

完全非弹性碰撞过程中动能损失最大，碰撞后物体粘在一起运动。例如：两个橡皮泥球之间的碰撞。

动量守恒定律
系统在不受外力或所受合外力为零时，系统的总动量保持不变。公式：m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'
动能守恒定律
弹性碰撞过程中，系统的总动能保持不变。公式：(1/2)m₁v₁² + (1/2)m₂v₂² = (1/2)m₁v₁'² + (1/2)m₂v₂'²

v₁' = [(m₁ - m₂)v₁ + 2m₂v₂] / (m₁ + m₂)

v₂' = [(m₂ - m₁)v₂ + 2m₁v₁] / (m₁ + m₂)

v₁' = [m₁v₁ + m₂v₂ - e m₂(v₁ - v₂)] / (m₁ + m₂)

v₂' = [m₁v₁ + m₂v₂ + e m₁(v₁ - v₂)] / (m₁ + m₂)

e 为恢复系数 (0 < e < 1)

v' = (m₁v₁ + m₂v₂) / (m₁ + m₂)

v' 为碰撞后两物体共同速度 (恢复系数 e = 0)

为什么速度可以为负数?

速度为负数表示物体沿与规定正方向相反的方向运动。在一维碰撞中，通常将其中一个物体的初始运动方向规定为正方向。

恢复系数 (e) 的范围是什么?

恢复系数 e 的取值范围是 0 ≤ e ≤ 1。e = 1 表示弹性碰撞，0 < e < 1 表示非弹性碰撞，e = 0 表示完全非弹性碰撞。

计算结果的单位是什么?

速度单位默认为米每秒 (m/s)。如果输入质量的单位是千克 (kg)，速度单位是米每秒 (m/s)，则计算结果的单位也是米每秒 (m/s)。