高中物理碰撞?高中一般研究的是在同一個水平面上的碰撞,所以排除了三維空間里面的碰撞。既然兩小球質(zhì)量關系、碰前運動情況均未知,那么情況就很多了。如果兩小球是對著碰撞,可以分兩種情況來討論:第一種,運動的球撞擊靜止的球。如果運動的球的質(zhì)量大于靜止球的質(zhì)量,那么,高中物理碰撞?一起來了解一下吧。
高中物理碰撞模型總結(jié)
高中物理中的碰撞模型是動量章節(jié)的重要內(nèi)容,主要包括完全非彈性碰撞、完全彈性碰撞和非完全彈性碰撞三種類型。以下是對這三種碰撞模型的詳細總結(jié):
一、完全非彈性碰撞
定義:碰撞后兩物體粘在一起,具有相同的速度,這種碰撞稱為完全非彈性碰撞。
特點:機械能損失最大,是后續(xù)計算其他兩種碰撞類型的基礎。
動量守恒:在完全非彈性碰撞中,系統(tǒng)動量守恒,即碰撞前后兩物體總動量不變。
能量關系:碰撞后的動能小于碰撞前的動能,因為部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
示例圖:
二、完全彈性碰撞
定義:碰撞前后兩物體的總動量保持不變,且碰撞前后兩物體的總動能也保持不變,這種碰撞稱為完全彈性碰撞。
特點:碰撞過程中無機械能損失,是理想化的碰撞模型。
動量守恒:與完全非彈性碰撞相同,系統(tǒng)動量守恒。

高中物理中碰撞的簡化計算主要依賴于以下兩個公式:
完全非彈性碰撞的能量損失公式:
在完全非彈性碰撞中,兩個物體會達到共速,此時動能損失最大。雖然此公式本身是一個復雜的能量守恒方程,但在處理問題時,我們主要關注共速這一條件,它意味著兩個物體的速度在碰撞后變得相同。這一條件極大地簡化了計算,特別是在求解碰撞后的速度或能量損失時。
彈性碰撞的速度公式:
當一個質(zhì)量為m的物體以速度v撞擊一個靜止的質(zhì)量為M的物體時,碰撞后的速度可以由以下公式給出:
碰撞后m的速度:$v_{1} = frac{m v}{m + M}$
碰撞后M的速度:$v_{2} = frac{M v}{m + M}$
這個公式簡潔而直觀,特別適用于求解兩物體碰撞后的速度。此外,它還揭示了一個重要的物理規(guī)律:在彈性碰撞中,兩物體速度之差的絕對值在碰撞前后保持不變,即速度差的恒定性。這一規(guī)律進一步簡化了相關計算,并幫助我們深入理解彈性碰撞的本質(zhì)。

首先介紹幾個概念:正碰指的是兩個小球發(fā)生了對心碰撞。碰后能量有沒有損失要看具體是什么碰撞來判斷。完全彈性碰撞(碰后兩小球沿相反方向運動),完全非彈性碰撞(兩個球撞后粘在了一起,向合動量大的那個球運動的方向運動),非完全彈性碰撞(碰后其中一個球靜止了,另外一個球向自己先前運動方向的反方向運動)。彈性正碰均為能量守恒的碰撞。完全彈性碰撞和非完全彈性碰撞均屬于彈性碰撞,沒有能量損失。原則:只有彈性碰撞可以用動能定理,而只要是碰撞就可以用動量定理。高中一般研究的是在同一個水平面上的碰撞,所以排除了三維空間里面的碰撞。
既然兩小球質(zhì)量關系、碰前運動情況均未知,那么情況就很多了。如果兩小球是對著碰撞,可以分兩種情況來討論:第一種,運動的球撞擊靜止的球。如果運動的球的質(zhì)量大于靜止球的質(zhì)量,那么撞后兩個球會向著一開始運動球的運動方向運動,速度可能相同可能不同。在此就不做推倒了;如果運動球的質(zhì)量等于靜止球的質(zhì)量,則有可能發(fā)生完全非彈性碰撞和非完全彈性碰撞;如果運動球的質(zhì)量小于靜止球的質(zhì)量,則三種情況都有可能發(fā)生。第二種,運動球撞運動的球,這個時候,情況也很多,三種情況都會出現(xiàn)。當然這三種情況是由小球的質(zhì)量和速度共同決定的,具體什么情況,需要對給出的數(shù)據(jù)進行計算和判斷。

碰撞速度公式是:v1'=(2m2v2-m2v1v2+m1v1)/(m1+m2),v2'=(2m1v1-m1v2+m2v2)/(m1+m2)。
設:M1和M2分別表示兩個小球的質(zhì)量。V1和V2分別表示兩個球在碰撞前的速度。V1撇和v2撇表示兩個球碰撞后的速度。
根據(jù)動量守恒定律:m1v1+M2v2=m1v1'+M2v2'。
注意:
(1)區(qū)分內(nèi)力和外力:碰撞時兩個物體之間一定有相互作用力,由于這兩個物體是屬于同一個系統(tǒng)的,它們之間的力叫做內(nèi)力;系統(tǒng)以外的物體施加的,叫做外力。
(2)在總動量一定的情況下,每個物體的動量可以發(fā)生很大變化。例如:靜止的兩輛小車用細線相 連,中間有一個壓縮的彈簧。燒斷細線后,由于彈力的作用,兩輛小車分別向左右運動,它們都 獲得了動量,但動量的矢量和為零。
在碰撞后兩物體的動能之和完全沒有損失,那么這種碰撞叫做完全彈性碰撞。
在兩物體碰撞時,由于非保守力(如摩擦力等)的作用,致使機械能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量,或者其它形式的能量轉(zhuǎn)化為機械能,這種碰撞就是非彈性碰撞。
如果兩物體在“非彈性碰撞”后以同一速度運動,則這種碰撞叫“完全非彈性碰撞”。主要區(qū)別在于動能之和是否改變。
以上就是高中物理碰撞的全部內(nèi)容,速度變化:在完全彈性碰撞中,兩物體的速度變化遵循動量守恒和機械能守恒的原則;在完全非彈性碰撞中,兩物體碰撞后具有相同的速度;在非完全彈性碰撞中,兩物體的速度變化介于前兩者之間。通過理解和掌握這三種碰撞模型的特點和規(guī)律,可以更好地解決高中物理中涉及碰撞的問題。內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng),信息真?zhèn)涡枳孕斜鎰e。如有侵權請聯(lián)系刪除。