弹性碰撞、完全非弹性碰撞、反冲、动量定理四种模型分开算。自动给出碰后速度、动能损失和冲量,方向用正负号统一表示。
p = mvm₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁′ + m₂v₂′弹性碰撞:动能也守恒动量定理:Ft = Δp速度带方向:向右为正、向左填负数;动量定理用 m₁、v₁、v₂、t。
| 类型 | 动量 | 动能 | 碰后 |
|---|---|---|---|
| 弹性碰撞 | 守恒 | 守恒 | 两物体分开 |
| 完全非弹性 | 守恒 | 损失最大 | 粘在一起同速 |
| 一般非弹性 | 守恒 | 部分损失 | 分开但速度不同 |
| 反冲 / 爆炸 | 守恒 | 增加(化学能转化) | 两部分反向 |
第一,选系统:把相互作用的物体看成一个整体;第二,判断合外力是否为零(或内力远大于外力,如碰撞、爆炸);第三,规定正方向,把所有速度写成带正负号的代数量。
碰撞问题中,「碰后速度不可能大于碰前相对速度」是隐藏条件:算出的结果若违反,说明该碰撞不可能发生,题目数据有误。
负号表示方向与规定正方向相反,是正常结果。比如轻球撞重球后反弹,速度就会是负的。
碰前总动能减碰后总动能。完全非弹性碰撞损失最大,弹性碰撞损失为 0,若算出负值说明数据违反能量守恒。
公式中的速度都必须相对地面。若题目给的是相对火箭的速度,要先用相对速度公式换算。
Ft = Δp 是牛顿第二定律对时间累积的结果,求平均冲力时用它最直接,尤其适合打击、缓冲这类时间很短的过程。