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彈性碰撞

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彈性碰撞是碰撞前後整個系統的動能不變的碰撞。彈性碰撞的必要條件是動能沒有轉成其他形式的能量(熱能轉動能量),例如原子的碰撞。

計算:在一維,兩個物件碰撞[编辑]

動能守恆:

\frac{1}{2}m_1v_1^2+\frac{1}{2}m_2v_2^2=\frac{1}{2}m_1v_1'^2+\frac{1}{2}m_2v_2'^2

動量守恆:

\,\! m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'

解得兩個物件碰撞後速度

v_1' = \frac{v_1(m_1-m_2)+2m_2v_2}{m_1+m_2}

v_2' = \frac{v_2(m_2-m_1)+2m_1v_1}{m_1+m_2}

性質[编辑]

  • v_1' - v_2' = v_2 - v_1 :一個物件相對另一個物件的速度,在碰撞後逆轉了
  • 物件在碰撞前後的平均動量相同
  • 質心的速度不變

v_1大而兩個碰撞物的質量相近,两者将交换速度。若碰擊一個質量小的物件,速度改變不大;碰上一個質量大的物件,越快的物件便回彈得越快。

因此,中子减速劑有許多質量小的原子核的原子(另一個好處是它們不易吸收中子),因為質量最小的原子核和中子的質量十分接近。

例子[编辑]

兩相同質量物體的完全彈性碰撞
兩相同質量物體完全彈性碰撞
兩不同質量物體完全彈性碰撞

參見[编辑]