動量守恆定律中,完全彈性碰撞的速度V1,V2推導公式

時間 2021-06-07 03:48:09

1樓:angela韓雪倩

m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'

1/2m1v1^2+1/2m2v2^2=1/2m1v1'^2+1/2m2v2'^2

由一式得m1(v1-v1')=m2(v2'-v2)......a

由二式得m1(v1+v1')(v1-v1')=m2(v2'+v2)(v2'-v2)

相比得v1+v1'=v2+v2'......b

聯立a,b可求解得v1'=[(m1-m2)v1+2m2v2]/(m1+m2)

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

擴充套件資料:

根據碰撞過程動能是否守恆分為:

1)完全彈性碰撞:碰撞前後系統動能守恆(能完全恢復原狀);

2)非完全彈性碰撞:碰撞前後系統動能不守恆(部分恢復原狀);

3)完全非彈性碰撞:碰撞後系統以相同的速度運動(完全不能恢復原狀)。

一.完全彈性碰撞:能量守恆,動量守恆。

若兩質量為m1,m2的物體,以初速度為v10,v20發生碰撞,設碰撞後的速度各為v1,v2。

則根據:m1v10+m2v20 = m1v1+m2v2

1/2 m1v10^2 + 1/2 m2v20^2 = 1/2 m1v1^2+ 1/2m2v2^2

易證得:v1 = [(m1-m2)v10 + 2m2v20] / (m1+m2)

v2 = [(m2-m1)v20 + 2m1v10] / (m1+m2)

二非彈性碰撞:必須滿足三個約束:

1)動量約束:即碰撞前後動量守恆

2)能量約束:即碰撞前後系統能量不增加

3)運動約束:即碰撞前若a物體向右碰撞b物體,那麼碰撞後a物體向右的速度不可超越b物體。

2樓:淋嬰之子

由動能和動量守恆推得。

為清晰,兩物體為a、a,質量m、m,初速度v、v,末速度c,cm(v+c)(v-c)=m(v+c)(v-c) (1),動能守恆的變換

m(v-c)=m(v-c) (2),動量守恆的變換

故,c=v+c-v (3),(1)、(2)後化簡

(3)帶入(1),得c,進而得c。最終結果寫成整式:

(m+m)c=2mv+(m-m)v

(m+m)c=2mv+(m-m)v

匯出的公式完全對稱,a、a互換,公式形式不變。(很和諧)。

若使v=0,便得更常用的公式:

(m+m)c=(m-m)v

(m+m)c=2mv

這與複雜式等效,變了個參考係。

3樓:匿名使用者

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