物理/力学/原理与探索
一维碰撞实验解说
当两个车轮相撞时,虽然各自的速度会发生变化,但在观察这两个车轮组合时,存在一个量会保持不变。通过改变质量、初始速度和回弹性系数,比较碰撞前后,以及碰撞过程中,动量和动能。 弹性碰撞和完全相连的碰撞,都可以使用相同的标准进行解释。
它是怎么工作的?
如果不存在外力,总动量会保持不变。当 e = 1 时,动能会保持不变。
关键关系
m₁u₁ + m₂u₂ = m₁v₁ + m₂v₂ · v₂ − v₁ = e(u₁ − u₂)
尝试这个实验
- 将两个购物车碰撞,观察速度箭头。 e = 1 表示弹性,e = 0 表示完全非弹性。
- 橙色卡车固定为 1 kg。 在弹性碰撞中,将蓝色卡车的质量设置为 1 kg、2 kg 和 3 kg,并记录下来。
- 将两个质量设置为 1 kg,初始速度设置为 3 m/s 和 0 m/s。比较 e = 1 和 e = 0。
解读您的结果
弹性碰撞中,当 e = 1 时,什么量是守恒的?
弹性碰撞既会保存总动量,也会保存总动能。
假设与限制
模型模拟无外力、无摩擦和无转动的一维双物体单次碰撞。恢复系数限制在 0~1。省略形变过程,在接触瞬间改变速度。画面随小车运动调整比例。