1、27 碰撞(Central collision)作为动量和能量守恒的具体应用,介绍一下两物体的对心碰撞。碰撞有如下特点。1)碰撞是冲击力,相互作用时间极短,冲击力非冲力,可不考虑非冲击力的作用。2)碰撞时间极短,但碰撞前后物体运动状态的改变非常显著,因而易于分清过程始末状态,便于用守恒定律来研究。对心碰撞-碰撞前后的速度矢量都沿两球中心(质心)连心线上的碰撞。我们把物体视为“球模型”来考虑。第十五章 机械波15 8 多普勒效应碰撞前:碰撞后:碰撞过程:m2m1m1m2碰撞过程m2m1m1m2m1m2m1 m2m1 m2m1 m2m1 m2(1)压缩阶段:(2)恢复阶段:m2m1m1m2第十五章
2、 机械波15 8 多普勒效应完全非弹性碰撞 两物体碰撞后,以同一速度运动.碰撞 两物体互相接触时间极短而相互作用力较大的相互作用.完全弹性碰撞 两物体碰撞之后,它们的动能之和不变.非弹性碰撞 由于非保守力的作用,两物体碰撞后,使机械能转换为热能、声能,化学能等其他形式的能量.第十五章 机械波15 8 多普勒效应1、完全非弹性碰撞:(1)(2)(3)(4)讨论:A)碰撞后速度B)能量:碰撞前XO碰撞前碰撞后m1 m2m2m1 m2m1m2m1第十五章 机械波15 8 多普勒效应(4)碰撞后结论:有能量损耗.B)能量:碰撞前第十五章 机械波15 8 多普勒效应2、完全弹性碰撞碰撞前碰撞后m2m1
3、m2m1m2m1XOm1m2依动量守恒、能量守恒列方程:第十五章 机械波15 8 多普勒效应m2m13、一般弹性碰撞碰撞前碰撞后m2m1 m2m1m2m1XO两物体碰撞的恢复系数称分离速度,m2相对m1离开时的速度。称接近速度,m1相对m2接近时的速度。引入系数e:其中:(1)定义:第十五章 机械波15 8 多普勒效应测量:m1Hh(m1m2)m1m1第十五章 机械波15 8 多普勒效应木球-胶皮球0.26象牙球-象牙球0.89木球-木球0.50玻璃球-玻璃球0.94钢球-钢球0.56ee物体物体一些物体的恢复系数0 e 1(2)e由材料的性质决定的。不同物体有不同的弹性,因而碰撞后的恢复程度
4、也不一样,弹性越好,碰撞后分离也越快,弹性越差,分离也越慢。若基本上无弹性则碰撞后不分离了。第十五章 机械波15 8 多普勒效应i)完全非弹性碰撞碰后分离速度ii)完全弹性碰撞-(a)称为(完全)弹性碰撞称为非弹性碰撞称为完全非弹性碰撞第十五章 机械波15 8 多普勒效应-(b)e1-(a)第十五章 机械波15 8 多普勒效应iii)一般弹性碰撞:(0e1)(1)动量守恒:(2)作业:练习四第十五章 机械波15 8 多普勒效应 例1一小球从h处自由下落,不计空气阻力,与水平桌面碰后又回升到h1,问n次碰后小球的回升高度?hh1hn解由自由下落及竖直上抛运动知识有第十五章 机械波15 8 多普勒效应第十五章 机械波15 8 多普勒效应例2一小球m与物体M作弹性碰撞,求弹簧的最大压缩量。m1kg,M5kg,1m,k=2x103N/m。m=0解(2)代入(1),得第十五章 机械波15 8 多普勒效应完全非弹性碰撞 两物体碰撞后,以同一速度运动.碰撞 两物体互相接触时间极短而互作用力较大的相互作用.完全弹性碰撞 两物体碰撞之后,它们的动能之和不变.非弹性碰撞 由于非保守力的作用,两物体碰撞后,使机械能转换为热能、声能,化学能等其他形式的能量.归纳