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物體完全碰撞能量轉(zhuǎn)換公式

時間:2025-01-01 02:33:03 瀏覽量:

完全非彈性碰撞(完全碰撞)的能量轉(zhuǎn)換公式可以通過動量守恒和機械能守恒定律來推導(dǎo)。

假設(shè)有兩個物體A和B,質(zhì)量分別為m1和m2,初始速度分別為v1和v2,碰撞后的共同速度為v,且方向相同。碰撞前后系統(tǒng)的動量守恒,因此有:

m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v

在碰撞過程中,系統(tǒng)的機械能守恒,由初始狀態(tài)(E1)和末狀態(tài)(E2)的機械能相等,可以寫出:

E1 = E2

其中,E1 = (1/2)m1v1^2 + (1/2)m2v2^2,E2 = (1/2)(m1 + m2)v^2

聯(lián)立以上兩式,可以解得碰撞后的共同速度v:

v = (m1 - m2)v1 / (m1 + m2)

在這個碰撞過程中,有一部分機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量(例如內(nèi)能、聲能等),所以系統(tǒng)損失的機械能(即碰撞過程中損失的動能)可以通過以下公式計算:

ΔE = E1 - E2 = (1/2)m1v1^2 + (1/2)m2v2^2 - (1/2)(m1 + m2)v^2

通過以上公式,我們可以計算出完全非彈性碰撞中系統(tǒng)損失的機械能,以及碰撞后的共同速度。

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