37完全弹性碰撞完全非弹性碰撞详解PPT课件
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完全非弹性碰撞动能损失最大的证明
(利用初等函数证明)
在碰撞中,系统动量守恒。但动能损失不一样。
完全弹性碰撞,碰撞前后,系统总动能不损失。
非弹性碰撞,损失一部分动能。
两个物体碰撞后,不分开,以同一速度运动,叫做完全非弹性碰撞。此时动能损失最大。下面是证明过程。
条件:质量m1,速度v1,与质量m2,速度v2物体发生碰撞,碰后,m1速度变为v1/,m2速度变为v2/。
由动量守恒:m1 v1+m2 v2=m1 v1/+m2 v2/……(1)
损失动能:)2121()2121(2/222/11222211vmvmvmvmE……(2)
令p= m1 v1+m2 v2 ,22221112121vmvmE,2/222/1122121vmvmE,p和E1确定,只需证明E2最小的条件,即可得到最大的动能损失的条件。
利用(1)式可得:2/11/2mvmpv……(3)
将(3)带入E2,得:22/112/1211222)(mpvpmvmmmE,可见分子部分为关于v1/的函数。令2/112/1211/12)()(pvpmvmmmvf,只需求出)(/1vf的最小值即可。二次函数开口向上,顶点坐标值对应)(/1vf最小。
即当21/12mmpabv时,)(/1vf最小,则此时E2最小,△E最大。
将v1/带入(1)式得:21/1/2mmpvv。
即:碰撞后两物体不分开以相同速度运动,损失的动能最大。
如果学习了微积分,可以利用求导更容易得到证明。此处略。
弹性碰撞和完全非弹性碰撞例题及习题
1,如图所示,光滑水平面上有两物块A 、B,两物块中间是一处于原长的弹簧,弹簧和物块不连接, A 质量为mA= 2kg, B的质量 mB =1kg,现给物块A一水平向左的瞬时速度V0,大小为3m/s ,求在以后的过程中弹性势能的最大值和物块B动能的最大值 。
练习:用轻弹簧相连的质量均为m=2㎏的A、B两物体都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量M = 4㎏的物体C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,求:
(1)当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度。
(2)弹性势能的最大值是多大?
例:如图所示,一质量为m的子弹以水平速度 v0飞向小球,小球的质量为M,悬挂小球的绳长为L,子弹击中小球并留在其中,求(1)子弹打小球过程中所产生的热量(2)小球向右摆起的最大高度。
例题:如图,弧形斜面质量为M,静止于光滑水平,曲面下端极薄一质量为m的小球以速度VO向左运动,小球最多能升高到离水平面h处,求该系统产生的热量。
练习:如图所示.质量为m的小车静止在光滑的水平桌面上,小车的光滑弧面底部与桌面相切,一个质量为m的小球以速度v0向小车飞来,设小球不会越过小车,求小车能获得的最大速度?此后小球做什么运动?
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11 弹性碰撞和完全非弹性碰撞例题及习题
1,如图所示,光滑水平面上有两物块A 、B,两物块中间是一处于原长的弹簧,弹簧和物块不连接, A 质量为mA= 2kg, B的质量 mB =1kg,现给物块A一水平向左的瞬时速度V0,大小为3m/s ,求在以后的过程中弹性势能的最大值和物块B动能的最大值 。
练习:用轻弹簧相连的质量均为m=2㎏的A、B两物体都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量M = 4㎏的物体C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,求:
(1)当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度。
(2)弹性势能的最大值是多大?
例:如图所示,一质量为m的子弹以水平速度 v0飞向小球,小球的质量为M,悬挂小球的绳长为L,子弹击中小球并留在其中,求(1)子弹打小球过程中所产生的热量(2)小球向右摆起的最大高度。
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例题:如图,弧形斜面质量为M,静止于光滑水平,曲面下端极薄一质量为m的小球以速度VO向左运动,小球最多能升高到离水平面h处,求该系统产生的热量。
练习:如图所示.质量为m的小车静止在光滑的水平桌面上,小车的光滑弧面底部与桌面相切,一个质量为m的小球以速度v0向小车飞来,设小球不会越过小车,求小车能获得的最大速度?此后小球做什么运动?
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1 弹性碰撞和完全非弹性碰撞例题及习题
1,如图所示,光滑水平面上有两物块A 、B,两物块中间是一处于原长的弹簧,弹簧和物块不连接, A 质量为mA= 2kg, B的质量 mB =1kg,现给物块A一水平向左的瞬时速度V0,大小为3m/s ,求在以后的过程中弹性势能的最大值和物块B动能的最大值 。
练习:用轻弹簧相连的质量均为m=2㎏的A、B两物体都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量M = 4㎏的物体C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,求:
(1)当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度。
(2)弹性势能的最大值是多大?
例:如图所示,一质量为m的子弹以水平速度 v0飞向小球,小球的质量为M,悬挂小球的绳长为L,子弹击中小球并留在其中,求(1)子弹打小球过程中所产生的热量(2)小球向右摆起的最大高度。
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例题:如图,弧形斜面质量为M,静止于光滑水平,曲面下端极薄一质量为m的小球以速度VO向左运动,小球最多能升高到离水平面h处,求该系统产生的热量。
练习:如图所示.质量为m的小车静止在光滑的水平桌面上,小车的光滑弧面底部与桌面相切,一个质量为m的小球以速度v0向小车飞来,设小球不会越过小车,求小车能获得的最大速度?此后小球做什么运动?