碰撞為什么有機械能損失
碰撞為什么有機械能損失
碰撞前機械能為E,如果不是完全非彈性碰撞,碰撞后機械能E’≠0完全非彈性碰撞后機械能為0,損失當然最大 柯尼希定理是競賽看的吧……對于這題,有更好的理解。 首先想象一個情景。一輛小車A在勻速運動,另一輛小車B靜止,B后面連著一個彈簧。 然后A向B后面沖去。 (慢動作)A接觸彈簧-彈簧形變-B開始加速運動 在這個過程中,A速度不斷減小,B的速度不斷增大。只要A的速度大于B的速度,它們之間的距離就在減小,也就是說彈簧越來越被壓緊。這個過程中彈簧的彈性勢能在不斷增大。 當A和B速度相等了,由于彈簧對A是阻力,對B是動力,所以下一個瞬間必然B的速度大于A了,它們的距離又要加大了。這個過程中彈簧把彈性勢能釋放出來了。 所以,如果我們在它們速度相等的時候把彈簧鎖住,那么此時彈簧的彈性勢能是最大的,這就是損失的機械能,是最大的。 而這個時候,它們速度相等,就等于是發生了完全非彈性碰撞。 解答完畢。
物體碰撞后,其機械能轉化為了內能。比如,一個人在跑,假設有1000J的動能,然后撞上了一面墻,然后停了下來,這個時候不需要考慮重力勢能,而動能又因為速度變成了0,所以也變成了0,但是能量是守恒的,這1000J能量一部分以形變的方式存在,也就是,人和墻都有細微的形變,另一部分以溫度升高的形式存在,也就是人和墻其實溫度升高了,只不過升高幅度非常小罷了。所以機械能損失了,而損失的機械能轉化為了內能。這個內能一部分以形變的形式存在,一部分以溫度升高的形式存在。二者之和也就是內能的增加量,為1000J
能量不會憑空消失,也不會無中生有。機械能守恒指的是動能和勢能不論怎么轉換,總和不變。這里有個前提,是僅在重力和彈力的作用下,也就是說高中物理中的機械能守恒都是理想情況下的研究和計算。如果碰撞中有能量損失,就會復雜的多,也不能簡單的用機械能守恒定律來解答。
設兩小球初速v1,v2 末速v3,v4所謂的完全非彈性碰撞,就是v3=v4的情況。m1v1+m2v2=m1v3+m2v4E末=0.5(m1*v3*v3+m2*v4*v4)利用柯西不等式(m1*v3*v3+m2*v4*v4)(m1+m2)>=(m1*v3+m2*v4)的平方也就是說:2E末>=(m1*v3+m2*v4)的平方 除以 (m1+m2)等號當且僅當 (m1*v3)/m1=(m2*v4)/m2時取到。。希望能幫到你
碰撞中的能量損失是指機械能(動能)轉化為其它形式的能了,是指機械能的損失,否則能量是守恒的。那么機械能損失在哪里呢?是因為兩處物體在碰撞后結合在一起時,有摩擦力做功的過程,機械能轉化為內能了。
由于碰撞情況比較多,所以給出一個一般公式: 碰撞中損失的機械能: △E=1/2(1-e^2)m1m2/(m1+m2)*(v10-v20)^2 從這式來看出當e=0時即完全彈性碰撞時其中e=(v2-v1)/(v10-v20),這時損失的機械能最大. 當然,分析能量損失時要分析受力,比如地面摩擦力,空氣阻力等這將產生熱量.,當然在熱學中,溫度升高會使內能增加的. 而為什么會損失嗎?這可從力的做功考慮.可將碰撞看作一個系統,從功能原理考慮.
非彈性碰撞包括繩繃緊的過程能量損失來自于物體內部的分子間剪切耗散,將機械能轉化為熱能。你如果連續不斷的繃繩子,過一段時間測量它的溫度會發現溫度上升
碰撞可以分為彈性碰撞和非彈性碰撞,理想化的彈性碰撞不存在,因為碰撞就是做功過程,對物體做功物體的內能會增加,所以碰撞過程就有一部分轉化成內能,也就是熱能。
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