例子问题
例子问题1:理解弹性碰撞和非弹性碰撞
一个汽车在与另一个相撞静止的汽车。两个保险杠锁住,两辆车一起向前移动。它们的最终速度是多少?
这是一个非弹性碰撞的例子,因为两辆车在碰撞后粘在一起。我们可以假设动量守恒。
为了简化方程,我们称第一辆车为“1”,第二辆车为“2”。
利用动量守恒和动量方程,,我们可以建立以下方程。
由于汽车粘在一起,它们的最终速度是相同的。我们知道第二辆车静止启动,第一辆车的速度已知。代入这些值,求出最终速度。
例子问题1:理解弹性碰撞和非弹性碰撞
一个球在移动罢工一个静止的球。碰撞后球以速度移动.第二个球的速度是多少?
这是一个弹性碰撞的例子。我们从两个质量开始,以两个质量结束,没有能量损失。
我们可以用动量守恒定律使初始项和最终项相等。
代入给定值并求解.
例子问题1:理解弹性碰撞和非弹性碰撞
一个球击中了一个静止的球。碰撞后球以速度移动第二个球的运动速度是.第一个球的初速度是多少?
这是一个弹性碰撞的例子。我们从两个质量开始,以两个质量结束,没有能量损失。
我们可以用动量守恒定律使初始项和最终项相等。
代入给定值并求解.
例子问题1:理解弹性碰撞和非弹性碰撞
一个球在移动在休息时击出第二球。碰撞后球以速度移动第二个球的运动速度是.第二个球的质量是多少?
这是一个弹性碰撞的例子。我们从两个质量开始,以两个质量结束,没有能量损失。
我们可以用动量守恒定律使初始项和最终项相等。
代入给定值并求解.
例子问题1:理解弹性碰撞和非弹性碰撞
下面哪一个不是非弹性碰撞的例子?
一根火柴擦着火柴盒燃烧起来
在核反应堆的堆芯中,中子与氢原子聚变,这样动能就守恒了
两个氢原子融合在一起,形成一个氦原子和伽马射线
一个人在拍手,使两只手以相等但相反的速度移动
两辆车相撞,随着一声巨响停了下来
在核反应堆的堆芯中,中子与氢原子聚变,这样动能就守恒了
弹性碰撞和非弹性碰撞的区别在于动能的损失或守恒。在非弹性碰撞中,动能是不守恒的,会转变为声音、热量、辐射或其他形式。在弹性碰撞中,动能是守恒的,不改变形式。
记住,总计能源和总计无论碰撞的类型如何,动量都是守恒的;然而,虽然能量不能创造也不能毁灭,但它可以改变形式。
在答案选项中,只有一个选项保留了总动能。车祸产生的砰的一声,火柴的火焰,拍手的声音,以及氢聚变过程中的伽马辐射都是动能转换为其他形式的例子,这些都是非弹性碰撞。只有所描述的中子聚变能保持动能守恒,使之成为弹性碰撞。
例子问题6:理解弹性碰撞和非弹性碰撞
冰球A(2公斤)以速度移动在与静止的冰球B(1.6公斤)碰撞时向右移动。碰撞后,冰球A静止不动。假设没有外力在起作用,并且冰球的动量是守恒的。碰撞后冰球B的最终速度是多少?
弹性碰撞发生在两个物体碰撞时动能没有损失。物体相互反弹,动能和动量守恒。当两个物体在碰撞后仍然在一起时,就会发生非弹性碰撞,因此我们处理的是弹性碰撞。
上面,下标1和2分别表示冰球A和冰球B,冰球B的初始动量为零,所以这一项不包括在上面的方程中。
代入初速度和末速度和质量:
例子问题1:理解弹性碰撞和非弹性碰撞
一艘太空飞船在绕地球的圆形轨道上与一颗小行星相撞,小行星最终落在飞船的储物舱里。对于这个碰撞
只有动能守恒
只有动量是守恒的
动量和动能都守恒
动量和动能都不守恒
只有动量是守恒的
这是一种非弹性碰撞,因为两个物体粘在一起,并以相同的速度一起运动。非弹性碰撞保存动量,但不保存动能。
例8:理解弹性碰撞和非弹性碰撞
有质量的子弹击中一个有长度的弹道摆和质量并住在里面。当子弹击中钟摆时,它从平衡位置向上摆动,达到一个角度在它的最大值。确定子弹的速度。
我们需要从情况的结尾开始,然后向后工作,以确定子弹的速度。在最后,装有子弹的钟摆达到最大高度,因此停止。它有重力势能。在钟摆的底部就在子弹与它碰撞之后,由于子弹的速度,钟摆有动能。根据能量守恒定律,我们可以使钟摆在碰撞后的动能等于钟摆在最高点的重力势能。
为了确定钟摆的高度,我们需要使用三角和三角形来计算高度。我们知道钟摆在最大高度时与平衡位置成30度角。摆的长度是这个三角形的斜边。我们需要找出这个三角形的邻边。我们可以用余弦函数来确定它。
我们现在可以从摆的长度中减去这个值,以确定摆在最高点离地面有多高。
我们现在可以设钟摆在碰撞后的动能等于钟摆在最高点的重力势能。
质量自始至终都是一样的,所以它不在方程中。
装有子弹的钟摆在移动碰撞之后。我们现在可以用动量来确定子弹碰撞前的速度。动量守恒定律指出,碰撞前的动量必须等于碰撞后的动量。
它们在碰撞后都向一起移动
因为钟摆一开始并没有移动
现在我们可以代入这些值并求解缺失的部分。