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课程: High school physics > 单元 6
课程 3: 非弹性碰撞非弹性碰撞复习
复习非弹性碰撞的主要概念和解题技巧。 了解如何辨认一具体碰撞是弹性还是非弹性
关键术语
名称 (符号) | 含义 | |
---|---|---|
非弹性碰撞 | 动量守恒但是动能不守恒的碰撞。 | |
完全非弹性碰撞 | 在这种碰撞中,物体会粘在一起并最终拥有相同的速度。 | |
爆炸 | 非弹性碰撞的逆向过程,此过程中动量是守恒的而动能增加。 |
如何确定碰撞是弹性还是非弹性的
如果物体粘在一起,一个碰撞就是完全非弹性的。当物体不粘在一起时,我们可以通过计算并比较碰撞前后的动能来分辨是否为弹性。如果前后动能是相同的,碰撞就是弹性的。如果动能有改变,无论物体是否黏在一起该过程都是非弹性碰撞。在弹性和非弹性情况中,对于没有受到外力的碰撞,动量都是守恒的。
非弹性碰撞的例子
冲击摆锤是一种试验机,它将一个例如子弹的物体发射到一个悬挂的,静止的重木块上。一些动能被转换成热能和声音,一些被用来改变积木的形状。但是,动量是守恒的。因此,积木在碰撞后会以特定的速度摇动。
我们可以利用这两个守恒定律来计算不同的未知值,就看我们已知的是哪些变量。例如,我们可以用摇动的最高点来计算积木在碰撞以后的动能,然后用动量守恒来计算抛体的最初速度。
另外一个非弹性碰撞的例子是一个掉下的黏土球。一个掉下的黏土球不会反弹。它只会通过摔到地面改变形状来失去动能。类似地,汽车被刻意设计成在碰撞时会适当压缩。车祸时的碰撞会将汽车的一些初始动能转换成热能,声音,和汽车的变形。
常见的错误和误解
- 人们有时候以为非弹性碰撞中的物体必须粘在一起。 但是,物体只是在完全非弹性的碰撞中粘在一起。物体也可以互相反弹或者爆炸,只要动能不守恒,这就是非弹性碰撞。
- 人们有时候以为在非弹性碰撞中动能只会失去。 碰撞当动能不守恒时被称为非弹性,但是这可以来自于动能的失去或者增加。例如,在一个爆炸性碰撞中,动能是增加的。
- 人们经常想要在碰撞中保证动能是守恒的。 我们只有在知道碰撞是完全弹性的情况中才能这样做。