第三章动量守恒定律和能量守恒定律3–7完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞 两物体碰撞后,以同一速度运动,
CpFF
i
i
inex
碰撞 两物体互相接触时间极短而互作用力较大的相互作用,
CEEE 2k1kk
完全弹性碰撞 两物体碰撞之后,它们的动能之和不变,
非弹性碰撞 由于非保守力的作用,两物体碰撞后,使机械能转换为热能、声能,化学能等其他形式的能量,
第三章动量守恒定律和能量守恒定律3–7完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞完全弹性碰撞
(五个小球质量全同)
第三章动量守恒定律和能量守恒定律3–7完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞例 1 在宇宙中有密度为? 的尘埃,这些尘埃相对惯性参考系是静止的,有一质量为 的宇宙飞船以初速 穿过宇宙尘埃,由于尘埃粘贴到飞船上,致使飞船的速度发生改变,求飞船的速度与其在尘埃中飞行时间的关系,(设想飞船的外形是面积为 S的圆柱体 )
0v
0m
vm
解 尘埃与飞船作 完全非弹性碰撞,把它们作为一个系 统,则 动量守恒,
即 vv mm?
00

v
v
v
dd 2 00
m
m tS dv
第三章动量守恒定律和能量守恒定律3–7完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞
vmt v
已知
.,,00? vm
求 与 的关系,

v
v
v
dd 2 00
m
m
tS dv

t
t
m
S
0
00
3
d
d
0 vv
vv
v
0
21
00
0 )
2
( v
v
v
mtS
m

第三章动量守恒定律和能量守恒定律3–7完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞
20v
例 2 设有两个质量分别为 和,速度分别为和 的弹性小球作对心碰撞,两球的速度方向相同,若碰撞是完全弹性的,求碰撞后的速度 和,
2m1m 10v
1v
2v
2211202101 vvvv mmmm
解 取速度方向为正向,由动量守恒定律得由机械能守恒定律得
2
22
2
11
2
202
2
101 2
1
2
1
2
1
2
1 vvvv mmmm
A
1m 2m
10v
20v
B
1v
2v
A B
碰前碰后第三章动量守恒定律和能量守恒定律3–7完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞
2
22
2
11
2
202
2
101 2
1
2
1
2
1
2
1 vvvv mmmm
)()( 220222212101 vvv-v mm
)()( 20221101 vvvv mm
2211202101 vvvv mmmm
解得
,
2)(
21
2021021
1 mm
mmm

vv
v
21
1012012
2
2)(
mm
mmm
vvv
A
1m 2m
10v
20v
B
1v
2v
A B
碰前碰后第三章动量守恒定律和能量守恒定律3–7完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞
( 1)若
21 mm?

102201,vvvv
( 2)若 且
0 20?v12 mm

0,2101 vvv
0 20?v12 mm
( 3)若 且
102101 2,vvvv
则讨 论
21
2021021
1
2)(
mm
mmm

vv
v
21
1012012
2
2)(
mm
mmm

vv
v
A
1m 2m
10v
20v
B
1v
2v
A B
碰前碰后第三章动量守恒定律和能量守恒定律3–7完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞两个质子在盛有液态氢的容器中发生弹性碰撞,一个质子从左向右运动,与另一个静止质子相碰撞,
碰撞后,两个质子的运动方向相互垂直,
磁感强度的方向垂直纸面向里,
两个质子发生二维的完全弹性碰撞