㈠ 高中物理:什麼是正碰,什麼是彈性碰撞,完全彈性碰撞,完全非彈性碰撞……求解
正碰,指兩物體質心速度指向公法線上的碰撞。在理想情況下,物體碰撞後,形變能夠恢復,不發熱、發聲,沒有動能損失,這種碰撞稱為彈性碰撞,又稱完全彈性碰撞。
非彈性碰撞是碰撞後整個系統的部分動能轉換成至少其中一碰撞物的內能,使整個系統的動能無法守恆,但它們仍遵守動量守恆定律。
非彈性碰撞的恢復系數e小於1,等於0時為完全非彈性碰撞,此時兩物體將粘在一起,系統動能損失最大。
(1)物理中正碰是什麼意思擴展閱讀
當兩個物體相碰撞時,當兩物體碰撞的接觸面均為曲面,則通過其首先接觸的一點,可作一公法線,若碰撞時兩物體的質心都在這一公法線上,這種碰撞叫做對心碰撞。兩物體質心速度指向公法線上的碰撞就叫做對心正碰撞,簡稱正碰。
完全彈性碰撞特點
碰撞時間極短;碰撞力很大,外力可以忽略不計,系統動量守恆;速度要發生有限的改變,位移在碰撞前後可以忽略不計。
由於碰撞時間極短,於是無論是否有阻力,彈性碰撞與非彈性碰撞過程中動量都守恆。彈性碰撞過程中機械能都守恆,非彈性碰撞過程中機械能都不守恆,由於碰撞時受的力作用的時間很短,作用的位移也很短,於是很難說做功,其實在碰撞中發聲、發熱就是一個機械能損耗的過程。
只有在系統內的重力勢能、彈性勢能與動能間的轉化才有機械能守恆,只要有機械能轉化為內能,就一定沒有機械能守恆。
參考資料來源:網路-正碰
參考資料來源:網路-彈性碰撞
參考資料來源:網路-完全非彈性碰撞
㈡ 物理中的彈性碰撞,完全彈性碰撞,非完全彈性碰撞等等是什麼意思
碰撞分類:根據碰撞過程能量是否守恆分為:
1、完全彈性碰撞:碰撞前後系統動能守恆(能完全恢復原狀);
2、非彈性碰撞:碰撞前後系統動能不守恆(部分恢復原狀);
3、完全非彈性碰撞:碰撞後系統以相同的速度運動(完全不能恢復原狀)。
(2)物理中正碰是什麼意思擴展閱讀:
碰撞按能量角度分類:
1、理想彈性碰撞
兩個物體互相碰撞,能量不轉換為內能(如熱或變形)。按照熱力學第一定律,碰撞前動能和與碰撞後動能和相等。在動量守恆定律中碰撞前的動量(向量)和同樣等於碰撞後的動量和。
理想彈性碰撞在宏觀上是一個物理模型。由於摩擦和其他因素的存在,系統總會損失動能。相關的模型如檯球和橡膠球。
在原子和基本粒子的碰撞中,依據量子力學存在一個最小能,這個最小能給原子或其他粒子以推動力,或在量子物理學中創造和和轉換粒子提供必要條件。這個能量仍然不足以發生理想彈性碰撞。
按照熱力學第一定律,碰撞前後的動量和必須相等。
動量的方向不可忽略,因為向量和在n維空間(n>1)中是一個大數值。向量平方在能量守恆定律中視作標量。因此請注意,以下算式中速度與碰撞方向相同(相切),而不是相交。
在二維或多維空間中必須將碰撞依據碰撞角拆開分析。
2、非彈性碰撞
在「非彈性碰撞」中一部分動能轉化為內能(U)。當物體在碰撞時發生變形或發熱時,碰撞稱為「非彈性的」。
非彈性碰撞滿足動量守恆,但不滿足機械能守恆(部分轉換為內能)。
3、完全非彈性碰撞
在完全非彈性碰撞中,碰撞後完全不反彈,盡可能多的動能部分轉化為內能,則在這種碰撞系統中動能損失最大。因此兩個物質在碰撞後「粘」在一起並按照相同的速度繼續飛行。例如兩個橡皮泥球在碰撞後互粘在一起並按同一速度繼續移動。
4、超彈性碰撞
在超彈性碰撞中內能轉換超過最少中一個碰撞物的動能。其動能在此次碰撞後大於其碰撞前的動能。數學表達同總述的非彈性碰撞,為U < 0.
碰撞按碰撞角度分類:
1、正碰(direct impact )
一個運動的球與一個靜止的球碰撞,碰撞之前球的運動速度與兩球心的連線在同一條直線上,碰撞之後兩球的速度仍會沿著這條直線。這種碰撞稱為正碰,也叫對心碰撞。
2、斜碰(oblique impact)
一個運動的球與一個靜止的球碰撞,如果碰撞之前球的運動速度與兩球心的連線不在同一條直線上,碰撞之後兩球的速度都會偏離原來兩球心的連線。這種碰撞稱為斜碰,也叫非對心碰撞。
物體對障礙物的碰撞一物體對某固定物體如地面、牆的碰撞屬此類型,也可分為正碰撞和斜碰撞。
當物體甲與可繞O軸轉動的物體乙發生碰撞時,物體乙突然獲得一角速度變化(圖4)。一般在乙的支承O處也立刻產生一碰撞反力,其大小跟碰撞作用的位置,即距離OO1有關。但在特殊條件下,懸掛物體雖受沖擊力,其約束力仍可為零。
㈢ 高中物理:什麼是正碰,什麼是彈性碰撞,完全彈性碰撞,完全非彈性碰撞……求解
正碰:當兩個物體相碰撞時,碰撞的接觸面均為曲面,則通過其首先接觸的一點,可作一公法線,若碰撞時兩物體的質心都在這一公法線上,且兩物體質心速度指向公法線上。
彈性碰撞:又稱完全彈性碰撞,指在理想情況下,物體碰撞後,形變能夠恢復,不發熱、發聲,沒有動能損失。如鋼球的碰撞接近這種情況。
完全非彈性碰撞:在一般情況下,碰撞過程中會有動能損失,即動能、機械能都不守恆,而碰撞後物體結合在一起時,動能損失最大的這類碰撞。如泥球或蠟球的碰撞,沖擊擺也屬於這一類。
(3)物理中正碰是什麼意思擴展閱讀
碰撞過程時間極短,所以內力總是大於外力,動量必守恆。碰撞一般分為壓縮階段和恢復階段兩個過程。碰撞中的能量轉化,在壓縮階段中物體的動能轉化為其他形式的能量,而在恢復階段中其他形式的能量轉化為動能。
碰撞的分類
1、持久碰撞:可完全確定碰撞後的運動狀態,如碰撞後的速度、碰撞沖量。持久碰撞又包括兩種:
(1)約束在碰撞前、碰撞中、碰撞後一直存在,碰撞並不改變原有的約束條件。如系統受到沖擊力作用時的情況。
(2)碰撞時有新的約束出現,並在碰撞後持久保持。如兩質點發生完全非彈性碰撞且碰撞後兩者結合在一起。
2、非持久碰撞:碰撞後的運動狀態取決於碰撞前的狀態,又與碰撞接觸的物理過程如恢復系數、碰撞沖量相關,而這都是不能完全確定的。非持久碰撞也包括兩種:
(1)在受到一定約束的零部件之間發生可恢復的彈性碰撞。如機械繫統的往復碰撞振動。
(2)碰撞期間系統受到約束的限制,且在碰撞結束時約束自行消失。如彈跳小球對剛體壁的碰撞。
碰撞的應用
用碰撞時產生的巨大碰撞力來產生巨大瞬時力,如各種沖壓機、打樁機、炮彈穿甲等。相反地,有時要避免巨大碰撞力的危害,採用各種緩沖裝置,如彈性體或液壓緩沖器,以延長碰撞時間,從而減小碰撞力。
碰撞已成為現代工程技術中一個重要的力學問題,巨大的碰撞力和連續作用的碰撞,對材料的強度和疲勞有很大影響。
此外,儀表、裝置和設備應保證在其載體受到碰撞和沖擊載荷時,能夠正常工作,不致松動、失靈和損壞。