内容正文:
人教版普通高中物理 选择性必修第一册
1.1 动 量
1994年,"苏梅克-列维9号"彗星进入木星表面,期间,巨大的潮汐力直接将这颗彗星撕裂成了21块。
随后,这21个碎片按次序开始了对木星的连续轰击。第九块碎片撞击产生的巨大火球产生的爆破范围达到了3个地球那么大。21块碎片加起来释放的总能量更是超过了20亿颗广岛原子弹。
旷世大碰撞
一、碰撞
两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用力的过程叫作碰撞。
a.相互作用的时间极短
b.相互作用力极大,其他外力可忽略
c.一般可以认为在“原位置”发生,碰撞过程位移可以忽略
一维碰撞——碰撞前后物体速度在同一条直线上
二维碰撞——碰撞前后物体速度在同一个平面上
3.分类:
思考:碰撞前后会不会也有什么量保持不变?
2.特点:
1.定义:
用两根长度相同的线绳,分别悬挂两个完全相同的钢球A、B,且两球并排放置。拉起A球,然后放开,该球与静止的B球发生碰撞。可以看到,碰撞后A球停止运动而静止,B球开始运动,最终摆到和A球拉起时同样的高度。
为什么会发生这样的现象呢?
问题
从实验的现象似乎可以得出:碰撞后,A球的速度大小不变地“传给”了B球。这意味着,碰撞前后,两球速度之和是不变的。
那么所有的碰撞都有这样的规律吗?
质量相同小球的碰撞
寻求碰撞中的不变量
质量不同小球的碰撞
如图1.1-1,将上面实验中的A球换成大小相同的C球,使C球质量大于B球质量,用手拉起C球至某一高度后放开,撞击静止的B球。我们可以看到,碰撞后B球获得较大的速度,摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度。
从实验可以看出,质量大的C球与质量小的B球碰撞后,B球得到的速度比C球碰撞前的速度大,两球碰撞前后的速度之和并不相等。
图 1.1-1 质量不同小球的碰撞
可能有的同学会猜想,两个物体碰撞前后动能之和不变,所以质量小的球速度大;也有的同学会猜想,两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和可能是不变的。结论究竟如何,我们通过实验数来进一步说明。
仔细观察你会发现,两球碰撞前后的速度变化跟它们的质量有关系。质量大、速度较小的C球,使质量小的B球获得了较大的速度。
既然两球碰撞前后的速度之和并不相等。那么,对于所有的碰撞,碰撞前后到底什么量会是不变的呢?
m1/kg m2/kg V/ms-1 V′