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物體完全碰撞能量轉換公式
時間:2025-01-01 02:33:03
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完全非彈性碰撞(完全碰撞)的能量轉換公式可以通過動量守恒和機械能守恒定律來推導。
假設有兩個物體A和B,質量分別為m1和m2,初始速度分別為v1和v2,碰撞后的共同速度為v,且方向相同。碰撞前后系統(tǒng)的動量守恒,因此有:
m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v
在碰撞過程中,系統(tǒng)的機械能守恒,由初始狀態(tài)(E1)和末狀態(tài)(E2)的機械能相等,可以寫出:
E1 = E2
其中,E1 = (1/2)m1v1^2 + (1/2)m2v2^2,E2 = (1/2)(m1 + m2)v^2
聯(lián)立以上兩式,可以解得碰撞后的共同速度v:
v = (m1 - m2)v1 / (m1 + m2)
在這個碰撞過程中,有一部分機械能轉化為其他形式的能量(例如內(nèi)能、聲能等),所以系統(tǒng)損失的機械能(即碰撞過程中損失的動能)可以通過以下公式計算:
ΔE = E1 - E2 = (1/2)m1v1^2 + (1/2)m2v2^2 - (1/2)(m1 + m2)v^2
通過以上公式,我們可以計算出完全非彈性碰撞中系統(tǒng)損失的機械能,以及碰撞后的共同速度。
TAG:
完全非彈性碰撞公式
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