碰撞(1)定义:相对运动的物体相遇时,在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化,这个过程就可称为碰撞
(2)特点:作用时间极短,内力(相互碰撞力)远大于外力,总动量守恒
(3)碰撞分类①弹性碰撞:碰撞后系统的总动能没有损失
②非弹性碰撞:碰撞后系统的总动能有损失
③完全非弹性碰撞:碰撞后合为一体,机械能损失最大
一、碰撞过程的特征:①碰撞双方相互作用的时间△t一般很短;②碰撞双方相互作用的力作为系统的内力一般很大
二、碰撞的分类:1
按碰撞方向分类——正碰、斜碰2
从碰撞过程中形变恢复情况来划分:形变完全恢复的叫弹性碰撞;形变完全不恢复的叫完全非弹性碰撞;而一般的碰撞其形变不能够完全恢复
从碰撞过程中机械能损失情况来划分:机械能不损失的叫弹性碰撞;机械能损失最多的叫完全非弹性碰撞;而一般的碰撞其机械能有所损失
碰撞过程中损失的动能转化为其它能量,如内能、重力势能、弹性势能、磁场能、电场能等
①完全弹性碰撞——动量守恒,动能守恒②非(完全)弹性碰撞——动量守恒,动能有损失③完全非弹性碰撞——动量守恒,动能损失最大(外部特征:以共同速度运动),三、碰撞过程遵守的规律——应同时遵守三个原则1
系统动量守恒的原则2
物理情景可行性原则—位置不超越3
不违背能量守恒的原则—动能不膨胀四、三种典型的碰撞1、弹性碰撞:碰撞全程完全没有动能损失
解以上两式可得:对于结果的讨论:①当m1=m2时,v1=v20,v2=v10,质量相等的两物体弹性碰撞后,“交换速度”;②当m1m2,且v20=0时,v1≈v10,v2≈2v10,2、非(完全)弹性碰撞:动量守恒,动能有损失,3、完全非弹性碰撞:动能的损失达到最大限度;外部特征:碰撞后两物体连为一个整体,故有
碰撞遵循的三条原则(1)动量守恒定律(2)机械能不增加Ek1+Ek2≥Ek1′+Ek2′或+≥+(3)速度要合理①同向碰撞:碰撞