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弹性碰撞简介(物理)

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弹性碰撞(Elastic Collision)是指两个物体发生碰撞并反弹,而没有发生任何永久形变或产生热量,从而保守了动能和动量。换句话说,在弹性碰撞中,系统(由两个物体组成)在碰撞前的总动能等于碰撞后的总动能。

以下是弹性碰撞中满足的两个主要守恒定律:

动量守恒

动量守恒:系统的总动量是守恒的。也就是说,碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。数学上,如果有两个物体,它们的质量分别为 and , 碰撞前的速度分别为 and 碰撞后的速度分别为 则动量守恒可以表示为:

动能守恒

系统的总动能是守恒的。也就是说,碰撞前各个物体的动能之和等于碰撞后它们的动能之和。每个物体的动能为 , 其中 是质量, 是物体的速度。因此,对于两个物体,动能守恒可以写成以下数学公式

TLDR; 弹性碰撞简介

弹性碰撞是一种理想化情况,在现实世界中,尤其是在宏观物体之间,是相当罕见的,因为几乎总是有一些动能转化为其他形式的能量,如声能或热能。然而,弹性碰撞对于某些系统(例如理想气体中气体分子之间的碰撞)来说是一个很好的近似,这些系统中能量损失可以忽略不计,或者像超级弹力球或台球这样的系统中,与涉及的动能相比,能量损失相对较小。

英文:Introduction to Elastic Collision (Physics)

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