完全非弹性碰撞为什么机械能损失最大
发布网友
发布时间:2022-05-09 13:58
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热心网友
时间:2024-02-01 02:35
碰撞前机械能为E,如果不是完全非弹性碰撞,碰撞后机械能E'≠0完全非弹性碰撞后机械能为0,损失当然最大
柯尼希定理是竞赛看的吧……对于这题,有更好的理解。
首先想象一个情景。一辆小车A在匀速运动,另一辆小车B静止,B后面连着一个弹簧。
然后A向B后面冲去。
(慢动作)A接触弹簧 - 弹簧形变 - B开始加速运动
在这个过程中,A速度不断减小,B的速度不断增大。只要A的速度大于B的速度,它们之间的距离就在减小,也就是说弹簧越来越被压紧。这个过程中弹簧的弹性势能在不断增大。
当A和B速度相等了,由于弹簧对A是阻力,对B是动力,所以下一个瞬间必然B的速度大于A了,它们的距离又要加大了。这个过程中弹簧把弹性势能释放出来了。
所以,如果我们在它们速度相等的时候把弹簧锁住,那么此时弹簧的弹性势能是最大的,这就是损失的机械能,是最大的。
而这个时候,它们速度相等,就等于是发生了完全非弹性碰撞。
解答完毕。
热心网友
时间:2024-02-01 02:36
这是因为:
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1、在完全弹性碰撞 complete elastic collision 中,
是完全没有动能守恒的,也就是在碰撞前后,不但
动量守恒 momentum conservation,而且动能也
守恒 kinetic energy conservation。
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在所有的完全弹性碰撞的问题中,我们都是用这一
思路、这个惯例解题的。
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机械能 mechanical energy,既包括所有的动能,
也包括所有的势能 potential energy,但是在运用
动量守恒定律时,是没有外力作用的,所以在地球
的引力场中的竖直方向,是不可以运用动量守恒的。
这就是我们一般在水平面内考虑的原因,因而机械
能中也就没有了万有引力势能这一项。
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2、完全非弹性碰撞中 complete inelastic collision,
由于完全无法分开(弹开),只遵守动量守恒,而不
遵守动能守恒。
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3、不完全弹性碰撞 imcomplete elastic collision中,
还能分开,动能损失得较少一些。
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以上三条,要做一般性的数学推论,计算量很大。一般
都是以两个完全一样(identical)的小球,一个静止,
一个前来碰撞,碰撞都必须是质心在一条线上的正撞 =
head-on collision,进行验证。
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热心网友
时间:2024-02-01 02:36
最后都静止在两体碰撞中是有要求的,因为碰撞中虽然可以有能量损失,但动量一定守恒,所以需要满足特定条件(就是碰撞的两球动量大小相等,方向相反)才可能碰后都静止,且必须是完全非弹性碰撞。
在动量守恒的前提下考虑这个问题,可以借助质心系,根据柯尼希定理,系统的动能等于质心动能加上在质心系中的动能,质心动能是不变的,要机械能损失最大,就需要质心系中动能变为0,就是两个物体速度碰撞之后相等,也就是完全非弹性碰撞。