弹性碰撞,又称完全弹性碰撞,指在理想情况下,物体碰撞后,形变能够恢复,不发热、发声,没有动能损失。真正的弹性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。生活中,硬质木球或钢球发生碰撞时,动能的损失很小,可以忽略不计,通常也可以将它们的碰撞看成弹性碰撞。
可以把最后结果记忆下来。
为了更方便记忆还可以这样:
v₁-v₂=-(v₁′-v₂′)
碰前碰后相对速度成相反数关系(交换相对速度)。
这个就是牛顿公式
或者这样记忆也可以
v₁ v₁′=v₂ v₂′
一物体碰撞前后速度矢量和与二物体碰撞前后速度矢量和相等。
在做题的时候可以用以下两个方程组:
m₁v₁ m₂v₂=m₁v₁′ m₂v₂′①
v₁-v₂=-(v₁′-v₂′)②
这样可以避开求解二次方
例题:质量为M=3kg速度为v₁=2m/s的小球,与质量为m=1kg速度为v₂=-4m/s的小球发生正碰,以下各组答案表示完全弹性碰撞的一组是(A)
A.v₁′=-1m/s,v₂′=5m/s
B.v₁′=-2m/s,v₂′=5m/s
C.v₁′=1m/s,v₂′=-5m/s
D.v₁′=1m/s,v₂′=5m/s
若用碰撞三原则,计算繁琐,用牛顿速度公式验证选项,非常简单。
例题:如图所示,
质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方,B球距地面的高度h=0.8m,A球在B球的正上方.先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放.当A球下落t=0.3s时,刚好与B球在地面上方的P点处相碰.碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰为零.已知mB=3mA,重力加速度大小g=10m/s²,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.求:
①B球第一次到达地面时的速度;
②P点距离地面的高度。
例题:如图所示,
在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间.A的质量为m,B、C的质量都为M,三者均处于静止状态.现使A以某一速度向右运动,求m和M之间应满足什么条件,才能使A只与B、C各发生一次碰撞.设物体间的碰撞都是弹性的。