有两个质量为m1、m2的钢性小球,速度分别为v1、v2,发生一维弹性碰撞后速度分别是多少?

2024年11月23日 05:30
有4个网友回答
网友(1):

(一)动量守恒:

动量守恒定律:在不受系统外任何物体作用时(或合外力为零),每个球的动量可以改变,但系统的总动量不变。
m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'
可由冲量公式推出:
对于小球1:m1v1-m1v1'=F△t
对于小球1:m2v2-m2v2'=-F△t
两式相加得:m1v1+m2v2=m1v1‘-m2v2'

(二)
能量守恒(在这里就是动能守恒):
1/2m1v1^2+1/2mv2^2=1/2mv1'^2+1/2mv2'^2

其中m1、m2分别代表两个小球的质量
v1、v2分别代表碰撞前两个小球的速度
v1',v2'分别代表碰撞后两个小球的速度。

【问题补充: 就是想问一下v1'(v3)和v2'(v4)的值具体是什么 用动能定理和动量守恒】
v1'、v2'分别代表两小球碰撞后的速度

【不会解这两个方程】
m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'......(1)
1/2m1v1^2+1/2m2v2^2=1/2m1v1'^2+1/2m2v2'^2 ......(2)

将(1)、(2)两式化简:
m1(v1-v1')=m2(v2'-v2)......(3)
m1[(v1+v1')(v1+v1')]=m2[(v2'+v2)(v2'-v2)]......(4)

(4)÷(3)得:v1+v1'=v2'+v2
即:v1'=v2+v2'-v1.....(5)
把(5)带入(3):
m1[(v1-(v2+v2'-v1)]=m2(v2'-v2)
化简得
v2'=(2m1v1-m1v2+m2v2)/(m1+m2)......(6)

又:v1'+v1=v2+v2'
v1'=v2-v1+v2'
=[(m1+m2)(v2-v1)+(2m1v1-m1v2+m2v2)] /(m1+m2)
=(2m2v2-m2v1v2+m1v1)/(m1+m2......(7)

网友(2):

根据动量定理与能量守恒定律列方程组得V1=2M/(M1+M2) V2=(M1-M2)/(M1+M2)

网友(3):

既然是弹性碰撞 就不考虑任何能量损失 所以 机械能守恒 当然 暗含着动量守恒
所以可以列式:0.5(m1v1^2+m2v2^2)=0.5(m1v3^2+m2v4^2);
m1v1+m2v2=m1v3+m2v4
两个未知数v3 v4 两个方程 可以解除v3 v4 此题已解 答案跟楼上一样

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网友(4):

完全弹性碰撞,没有能量损失,同时满足能量守恒方程和动量守恒方程
能量守恒方程:
(1/2)M1V1²+(1/2)M2V2²=(1/2)M1V1'²+(1/2)M2V2'²
M1V1+M2V2=M1V1'+M2V2'
其中,V2=0
(1/2)M1V1²=(1/2)M1V1'²+(1/2)M2V2'²
M1V1=M1V1'+M2V2'
由第二个方程解得V2'=(M1V1-M1V1')/M2,代入第一个方程
解得V1'==(M1+M2)V1/(M1+M2)
代回求得V2'=2M1V1/(M1+M2)

记住结论就行,考试可以直接用~~