完全非彈性碰撞

完全非彈性碰撞

完全非彈性碰撞過程中物體往往會發生形變,還會發熱、發聲。因此在一般情況下,碰撞過程中會有動能損失,即動能不守恆,動量守恆,碰後兩物體分離,這類碰撞稱為非彈性碰撞(inelasticcollision)。碰撞後物體結合在一起,動能損失最大,這種碰撞叫做完全非彈性碰撞。

基本概況

系統只受重力和彈力時機械能守恆,這個彈力指的是彈簧的彈力,而不是碰撞時受的力。而且碰撞時受的力作用時間很短,作用的位移也很短,所以很難說做功,其實這種碰撞就是一個生熱的過程,機械能轉化為內能。只有機械能間各部分能的轉化才有機械能守恆,只要有機械能和其他能之間的相互轉化,就一定沒有機械能守恆。

特點舉例

完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞

完全非彈性碰撞的實例:碰撞後二者合為一體(比如貼上在一起,子彈鑽入木塊內等);

二者或其一產生極大塑性變形。(比如兩個麵團相撞)。彈性碰撞沒有能量損失,動能守恆;完全非彈性碰撞能量損失最大,損失的動能轉化成物體內能。碰後兩物體粘在一起,合二為一。動量守恆,機械能不守恆,且損失最大。

若A球與B球發生碰撞,在碰撞為完全非彈性碰撞時,A B速度變化量最小;在碰撞為彈性碰撞時,A B速度變化量最大

說明

光滑水平面上,左邊物體m1(速度v1)向右運動碰撞m2(速度為v2):兩物體碰後粘在一起(完全非彈性碰撞)時:m1v1+m2v2=(m1+m2)v

兩物體碰後沒有粘在一起時:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'

容易證明v2'>v ∴v2'-v2>v-v2

即第二種情況的被碰小球的速度增量大,即兩物體碰撞後被碰的物體在發生完全非彈性碰撞時速度增加最小。

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