碰撞问题,请给出证明式

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/20 21:19:32
一个质量为M1的物体以速率V1撞击一个M2的物体,发生弹性碰撞,已知M2在碰撞前以速率V2做同向运动,其中M1<M2,请问碰撞过后,M1和M2两物体谁的速度大

不用计算,思考一下就行了,M2的速度大,在生活中有这样的例子,前一人在走,后一个更瘦的人跑上去撞他一下,肯定前面那一个人会更快的向前走去

利用两个定律 ,动量守恒定律和动能守恒定律.

假设碰撞后两个物体的速度分别是v11,v22 ,

则 m1*v1^2+m2*v2^2=m1*v11^2+m2*v22^2 ,
m1*v1+m2*v2=m1*v11+m2*v22 ,

解得v11=(m1 v1 - m2 v1 + 2 m2 v2)/(m1 + m2) , v22=(2 m1 v1 - m1 v2 + m2 v2)/(m1 + m2) ,v22>v11 ,因为物体2被加速 ,物体1被减速.

M1要撞击M2,那么V1>V2,两个物体相撞时,M1减速,M2加速。由于是弹性碰撞,能量守恒,两物体最终会分开。而两个物体要分开,那么,M2的速度就必须大于M1。所以,碰撞后,M2的速度大。

弹性碰撞,动量守恒定律和动能守恒定律
假设碰撞后两个物体的速度分别是v11,v22 ,

则 m1*v1^2+m2*v2^2=m1*v11^2+m2*v22^2 ,
m1*v1+m2*v2=m1*v11+m2*v22 ,

解得
v11=(m1 v1 - m2 v1 + 2 m2 v2)/(m1 + m2) v22=(2 m1 v1 - m1 v2 + m2 v2)/(m1 + m2)

V22-V11=(m1v1-m1v2+m2v1-m2v2)/(m1+m2)
=[m1(v1-v2)+m2(v1-v2)]/(m1+m2)
=v1-v2
从这个比较看,似乎V22-V11=v1-v2>0
其实碰撞之后,小球的运动方向可能发生改变
当m1 v1 - m2 v1 + 2 m2 v2<0时,小球反方向运动了。
V22+v11=(3m1v1+3m2v2-m1v2-m2v1)/(m1+m2)
当3m1v1+3m2v2-m1v2-m2v1<0时,
|V22|<|V11|