碰撞是現實生活中司空見慣的現象,那到底什麼是碰撞,碰撞背後又有哪些物理規律呢?這一期開始,我們慢慢道來。
物理學中的碰撞是指兩個作相對運動的物體,相互接觸并迅速改變其運動狀态的現象。解讀幾點:
一是定義中的相對運動不僅是我們日常生活中的相對而行,也可以是相向而行,隻要後面的物體速度更快一些就行。
二是迅速可以是非常非常非常短的時間,廣義上講也可以是一個相對較長的時間。
三是可以是宏觀物體的碰撞,也可以是微觀粒子間的碰撞。
四是高中階段通常研究兩個球的正碰,即其相對速度正好在球心的聯線上。
五是碰撞過程一般分為壓縮階段和恢複階段兩個過程。壓縮階段中物體的動能轉化為其他形式的能量,而在恢複階段中其他形式的能量轉化為動能。
六是碰撞遵循動量和能量守恒,但機械能不一定守恒。
如果碰撞産生的形變完全恢複,機械能沒有損失,稱完全彈性碰撞。如果碰撞産生的形變完全不能恢複,碰撞後兩球同速運動,機械能損失最大,稱完全非彈性碰撞。如果碰撞産生的形變隻能部分地恢複原狀,機械能的損失介于上述兩類碰撞之間,稱非完全彈性碰撞。
七是原子物理或者當一個光子作為碰撞物之一時,碰撞也稱為散射,散逸或漫射。這方面大家了解即可。
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