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  • 1 # 清清浮生

    如題主所說,兩個物體在粗糙面上發生彈性碰撞時,機械能是不守恆的,因為一部分動能會由於物體與接觸面的接觸克服摩擦力損耗掉了。在高中物理和大學理工科的氣墊導軌實驗中,就充分證明了。氣墊導軌實驗中氣墊的作用就是儘可能地減小摩擦,使滑塊在導軌上處於懸浮狀態,以達到實驗結果的精確性。

    在粗糙面上碰撞不守恆,那麼在光滑面上是不是就一定守恆呢,這就要看碰撞的種類了。下面為大家詳細介紹:

    1.彈性碰撞(完全彈性碰撞)

    在彈性力的作用下,只產生機械能轉移,系統內五機械能損失,稱為 彈性碰撞(或稱完全彈性碰撞)。 此類碰撞發生完全彈性碰撞後動量守恆,機械能守恆。

    舉例:設兩個物體m1和m2,碰撞前的速度分別為v1和v2,碰撞後的速度為v1"和v2"。碰撞前後滿足關係式

    m1v1+ m2v2=m1v1"+ m2v2"

    m1v1^2+ m2v2^2=m1v1"^2+ m2v2"^2(兩邊同乘以2)

    討論:(1)當兩者質量相等,且m2物塊靜止時,一動撞一靜,結果前者停止,後者繼續運動,完成速度交換;(2)當兩者質量不等,且m2物塊靜止時,質量大的碰質量小的,碰後兩物塊一起向前運動,質量小的物塊速度更快;質量小的碰質量大的物塊時,小的沿反方向返回,大的向前運動,且動量比初始動量更大。

    2.完全非彈性碰撞

    即兩個物塊碰撞後,粘合在一起,即碰撞後兩者以相同的速度前進,此時機械能有損失,且機械能損失最大,機械能不守恆,但是動量守恆。碰撞前後滿足關係式:

    m1v1+m2v2=(m1+m2)v

    3.非完全彈性碰撞

    除開前兩種情況,其餘均為非完全彈性碰撞,碰撞前後動量守恆,機械能不守恆(機械能損失較小),部分機械能轉化為物體的內能。

    綜上,在粗糙的表面上機械能肯定不守恆。在光滑的表面時,也只有在發生完全彈性碰撞時機械能守恆。

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