完全非弹性碰撞简介
完全非弹性碰撞是碰撞的一种特殊类型,碰撞后两个物体粘在一起,具有共同的速度。这种碰撞过程中,动量守恒,但机械能(动能)损失最大。
在实际生活中,例如两个橡皮泥球碰撞后粘在一起,汽车追尾后焊在一起的情况,都可以近似看作完全非弹性碰撞。
动量守恒定律
动量守恒定律是研究碰撞问题的核心。在一个不受外力或所受外力之和为零的系统中,系统的总动量保持不变。数学表达式为:
m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'
对于完全非弹性碰撞,碰撞后两个物体具有共同的速度 v',因此动量守恒定律可以简化为:
m₁v₁ + m₂v₂ = (m₁ + m₂)v'
计算公式说明
本计算器基于动量守恒定律,用于计算完全非弹性碰撞后的共同速度。公式如下:
v' = (m₁v₁ + m₂v₂) / (m₁ + m₂)
m₁, m₂
两个碰撞物体的质量。
v₁, v₂
两个碰撞物体在碰撞前的速度。
v'
碰撞后两个物体的共同速度。
计算示例
例如:物体1质量m₁=2kg,速度v₁=5m/s;物体2质量m₂=3kg,速度v₂=2m/s。求碰撞后的共同速度v'。
v' = (2×5 + 3×2) / (2+3) = (10 + 6)/5 = 16/5 = 3.2 m/s
常见问题 (FAQ)
为什么完全非弹性碰撞中动能会损失?
在完全非弹性碰撞中,碰撞后物体发生形变并粘在一起,一部分动能转化为内能(如热能、形变能等),因此动能会损失。这种碰撞的动能损失是所有碰撞类型中最大的。
如何判断碰撞是否为完全非弹性碰撞?
如果碰撞后两个物体粘在一起,具有共同的速度,那么这种碰撞就是完全非弹性碰撞。例如:子弹射入木块后留在木块中,两个橡皮泥球碰撞后粘在一起等。