弹性碰撞的三种情况公式是什么?
v1'=(2m2v2-m2v1v2+m1v1)/(m1+m2),v2'=(2m1v1-m1v2+m2v2)/(m1+m2)。
解析:
设: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
根据动量守恒定律有:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'
根据能量守恒:1/2m1v1^2+1/2mv2^2=1/2mv1'^2+1/2mv2'^2
化简得:
v1'=(2m2v2-m2v1v2+m1v1)/(m1+m2)
v2'=(2m1v1-m1v2+m2v2)/(m1+m2)
弹性碰撞和非弹性碰撞的区别有:
1、定义不一样:弹性碰撞是物体在碰撞过程中会有机械能损失。弹性碰撞是物体碰撞后,形变能够恢复,不发热、发声,没有动能损失。而非弹性碰撞是系统在碰撞过程中会有机械能损失的碰撞。
2、出现的情况不一样:真正的弹性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。非弹性碰撞如湿纸或一滴油灰,落地后完全粘在地上,这些都是属于非弹性碰撞,自然界中存在很多这样的现象。
3、守恒不一样:在一般情况下,非弹性碰撞过程中会有动能损失,即动能不守恒。弹性碰撞没有动能损失,理论上是守恒的。
1. 完全弹性碰撞:在完全弹性碰撞中,物体之间没有能量损失,动能守恒。速度和动量都会改变。设碰撞前物体1的质量为 m1,速度为 v1i,物体2的质量为 m2,速度为 v2i;碰撞后物体1和物体2的速度分别为 v1f 和 v2f。完全弹性碰撞的公式如下:
m1 * v1i + m2 * v2i = m1 * v1f + m2 * v2f (动量守恒)
0.5 * m1 * v1i^2 + 0.5 * m2 * v2i^2 = 0.5 * m1 * v1f^2 + 0.5 * m2 * v2f^2 (动能守恒)
2. 非完全弹性碰撞:在非完全弹性碰撞中,发生能量损失,动能不守恒。速度和动量都会改变。设碰撞前物体1的质量为 m1,速度为 v1i,物体2的质量为 m2,速度为 v2i;碰撞后物体1和物体2的速度分别为 v1f 和 v2f。非完全弹性碰撞的公式如下:
m1 * v1i + m2 * v2i = m1 * v1f + m2 * v2f (动量守恒)
0.5 * m1 * v1i^2 + 0.5 * m2 * v2i^2 > 0.5 * m1 * v1f^2 + 0.5 * m2 * v2f^2 (动能不守恒)
3. 完全非弹性碰撞:在完全非弹性碰撞中,物体之间发生粘连,并且动能完全损失。速度和动量都会改变,并且合并为一个物体。设碰撞前物体1的质量为 m1,速度为 v1i,物体2的质量为 m2,速度为 v2i;碰撞后合并为一个物体,质量为 m = m1 + m2,速度为 vf。完全非弹性碰撞的公式如下:
m1 * v1i + m2 * v2i = (m1 + m2) * vf (动量守恒)
0.5 * m1 * v1i^2 + 0.5 * m2 * v2i^2 = 0.5 * (m1 + m2) * vf^2 (动能不守恒)
1. 完全弹性碰撞(Elastic Collision):在完全弹性碰撞中,碰撞物体在碰撞前后既保持动量守恒又保持动能守恒。对于一维情况,完全弹性碰撞的速度关系公式如下:
m1 * v1i + m2 * v2i = m1 * v1f + m2 * v2f
其中,m1和m2分别为碰撞物体1和物体2的质量,v1i和v2i为碰撞前的速度,v1f和v2f为碰撞后的速度。
2. 非直线弹性碰撞(Oblique Elastic Collision):在非直线弹性碰撞中,碰撞物体在碰撞前后既保持动量守恒又保持动能守恒,但碰撞发生在一个斜面上。非直线弹性碰撞的速度关系公式可以通过将速度向量分解为法向速度和切向速度来表示。
3. 完全非弹性碰撞(Perfectly Inelastic Collision):在完全非弹性碰撞中,碰撞物体在碰撞后粘合在一起并以共同的速度继续运动。在完全非弹性碰撞中,动能不守恒,但动量仍然守恒。对于一维情况,完全非弹性碰撞的速度关系公式如下:
m1 * v1i + m2 * v2i = (m1 + m2) * vf
其中,m1和m2分别为碰撞物体1和物体2的质量,v1i和v2i为碰撞前的速度,vf为碰撞后的速度。
这些公式可以用来计算碰撞物体在不同情况下的速度关系,并根据给定的条件求解未知量。需要注意的是,这些公式基于经典力学的假设,并在实际情况中可能存在一些近似和偏差。
弹性碰撞的三种情况公式如下:
- 完全弹性碰撞:m_1 * v_1i + m_2 * v_2i = m_1 * v_1f + m_2 * v_2f
- 完全非弹性碰撞:m_1 * v_1i + m_2 * v_2i = (m_1 + m_2) * v_f
- 弹性碰撞:(1/2) * m_1 * v_1i^2 + (1/2) * m_2 * v_2i^2 = (1/2) * m_1 * v_1f^2 + (1/2) * m_2 * v_2f^2