北京高中物理 丨動(dòng)量丨完全非彈性碰撞
各位同學(xué)大家好,歡迎來(lái)到十點(diǎn)課堂,跟勇哥學(xué)物理,今天距離高考第64天,我們分享的主題是碰撞類的完全非彈性碰撞。
(一)復(fù)習(xí):完全彈碰結(jié)論
在上一課中,我們分享了完全彈性碰撞的重要結(jié)論,ab碰撞且沒(méi)有機(jī)械能的損失,碰后兩個(gè)小球分開,稱之為完全彈性碰撞,
如果ab質(zhì)量相等,則速度交換,
如果ab質(zhì)量不相等,那么碰后速度是多少?有兩個(gè)重要的公式,要背過(guò)這個(gè)結(jié)論。
(二)完全非彈性碰撞
今天我們講一下:完全非彈性碰撞的重要結(jié)論。
完全非彈性碰撞,指的是碰撞共速,這個(gè)過(guò)程中會(huì)有機(jī)械能的損失且最大,
典型的例子就是子彈打木塊碰后共速。如上圖
光滑的水平面上,放著一個(gè)質(zhì)量為m2的木塊,質(zhì)量為m1的子彈以v0撞擊木塊并留在里面(共速),
這叫做完全非彈性碰撞,
滿足兩個(gè)守恒,即動(dòng)量守恒和能量守恒定律。
由動(dòng)量守恒定律可得:
m1v0+0=(m1+m2)v共;
由能量守恒定律得到:
?m1 v02+0=?(m1+m2)v共2+ΔEmax;
有兩個(gè)守恒,我們就可以得到:
碰后的速度,v共=m1v0/(m1+m2)
把v共代入到能量守恒中,就可以求出ΔEmax;
ΔEmax是碰前的動(dòng)能-碰后的總動(dòng)能,整理就可以得到ΔEmax=?(m1m2/m1+m2)v02
碰撞之前的動(dòng)能-碰后兩個(gè)物體共速的動(dòng)能=損失掉的動(dòng)能,
動(dòng)能的表達(dá)式是1/2mv方,所以我們把ΔEmax也寫成1/2mv方的形式,其中m是折合質(zhì)量,是上乘下加的形式。(看筆記)
除了子彈打木塊共速這個(gè)模型之外,完全非彈性碰撞,還可以有一些其他的拓展應(yīng)用,
比如:ab間加了一個(gè)彈簧,問(wèn)彈簧彈性勢(shì)能的最大值,共速時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大。
再比如,小物塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng),恰好到最右端沒(méi)有掉下去,這也說(shuō)明最后共速了,也滿足這兩個(gè)守恒,
還比如說(shuō),兩個(gè)導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),最后兩個(gè)導(dǎo)體棒共速,這個(gè)過(guò)程中損失掉的動(dòng)能全部生成回路當(dāng)中的焦耳熱。
總結(jié)以上情況都是一動(dòng)一靜,碰后共速的,也都滿足ΔEmax這個(gè)結(jié)論。
我們?cè)賮?lái)強(qiáng)調(diào)一下這個(gè)結(jié)論,
完全非彈性碰撞,碰撞過(guò)程中會(huì)有機(jī)械能損失且最大,
其中得ΔEmax=?mv2;m指的折合質(zhì)量,是上乘下加的形式。
我們今天的分享就到這里,結(jié)論相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單,重要的是在做題當(dāng)中有意識(shí)的去嘗試去運(yùn)用。
今天就到這里,咱們明天見(jiàn)。
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