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[!--downpath--]在上面討論的問題中，物體在力的作用下，運(yùn)動速率都是連續(xù)地、逐漸地改變的。本章研究另一種熱學(xué)現(xiàn)象——碰撞，物體發(fā)生碰撞時，會在特別短促的時間內(nèi)，運(yùn)動速率忽然發(fā)生有限的改變。本章研究的主要內(nèi)容有碰撞現(xiàn)象的特點(diǎn)，用于碰撞過程的基本定律，碰撞過程中的動能損失，撞擊中19–1碰撞現(xiàn)象及其基本特點(diǎn)碰撞力19-2用于碰撞過程的基本定律19–3質(zhì)點(diǎn)對固定面的碰撞恢復(fù)系數(shù)19–4兩物體的對心正碰撞動能損失19–5碰撞沖量對繞定軸轉(zhuǎn)動質(zhì)心的作用撞擊中心小結(jié)第十九章碰撞第十九章碰撞19-1碰撞現(xiàn)象及其基本特點(diǎn)碰撞力19-1碰撞現(xiàn)象及其基本特點(diǎn)碰撞力碰撞現(xiàn)象的基本特點(diǎn)：物體的運(yùn)動速率或動量在極短的時間內(nèi)發(fā)生有限的改變。碰撞時間之短常常以千分之1秒甚至萬分之1秒來測度。因而加速度十分大，斥力的數(shù)值也十分大。碰撞：運(yùn)動著的物體在忽然遭到?jīng)_擊（包括忽然遭到約束或解除約束）時，其運(yùn)動速率發(fā)生急遽的變化，這些現(xiàn)象稱為碰撞。碰撞力（瞬時力）：在碰撞過程中出現(xiàn)的數(shù)值很大的力稱為碰撞力；因為其作用時間十分短促，所以俗稱為瞬時力。=1.5m/s的速率回跳。求鐵錘嚴(yán)打石塊的力的平均值。碰撞力的變化大致情況如圖所示。平均嚴(yán)打力，是鐵錘重的765倍。
以鐵錘打鐵為例說明碰撞力的特點(diǎn)：以鐵錘為研究對象，依據(jù)動量定律可見，即便是很小的物體，當(dāng)運(yùn)動速率很高時，瞬時力可以達(dá)到驚人的程度。有關(guān)資料介紹，一只重17.8N的飛鳥與客機(jī)翻車，假如客機(jī)速率是800km/h，（對現(xiàn)代客機(jī)來說理論力學(xué)動量矩定理ppt，這只是中等速率），碰撞力可高達(dá)3.5610萬倍！這是民航上所謂“鳥禍”的緣由之一。害的一面：“鳥禍”、機(jī)械、儀器及其它物品因為碰撞受損等。利的一面：借助碰撞進(jìn)行工作，如鍛打金屬，用錘打樁等。研究碰撞現(xiàn)象，就是為了把握其規(guī)律，以借助其有利的一面，而避開其害處。19-2用于碰撞過程的基本定律19-2用于碰撞過程的基本定律(1)在碰撞過程中，重力、彈性力等普通力與碰撞力相比小得多，其沖量可以忽視不計。但必須注意，在碰撞前和碰撞后，普通力對物體運(yùn)動狀態(tài)的改變作用不可忽視。(2)因為碰撞時間極短，而速率又是有限量，所以物體在碰撞過程的位移很小，可以忽視不計，即覺得物體在碰撞開始時和碰撞結(jié)束時的位置相同。兩個基本假定：兩個基本定律：在理論熱學(xué)中，我們關(guān)心的主要是因為碰撞沖量的作用而使物體運(yùn)動速率發(fā)生的變化。因而，動量定律和動量矩定理就成了研究碰撞問題的主要工具。1、用于碰撞過程的動量定律——沖量定律。
設(shè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m，碰撞開始時的速率，結(jié)束瞬時的速，碰撞沖量，不計普通力的沖量，則質(zhì)點(diǎn)動量定律的積分方式為：對于有n個質(zhì)點(diǎn)組成的質(zhì)點(diǎn)系，將作用于第i個質(zhì)點(diǎn)上的碰撞沖量分為外碰撞沖量和內(nèi)碰撞沖量，則有：沖量定律（19-2）設(shè)質(zhì)點(diǎn)系總質(zhì)量M，分別為碰撞結(jié)束和碰撞開始時剛體的速率，則借助剛體運(yùn)動定律，上式可寫成：10碰撞時質(zhì)點(diǎn)系動量的改變等于作用在質(zhì)點(diǎn)系上所有外碰撞沖量的矢量和。由假定(2)知，碰撞過程中，質(zhì)點(diǎn)的矢徑保持不變，則由(19-1)式，有：式（19-1)、(19-2)和(19-3)都寫成投影方式，方式上與普通的動量定律相同，所不同的是在這兒都不計普通力的沖量。2、用于碰撞過程的動量矩定律——沖量矩定律為碰撞始末時質(zhì)點(diǎn)對O點(diǎn)的動量矩。是碰撞沖量11碰撞時，質(zhì)點(diǎn)對任一固定點(diǎn)動量矩的改變，等于作用于該質(zhì)點(diǎn)的碰撞沖量對同一點(diǎn)之矩。對于質(zhì)點(diǎn)系,因為內(nèi)碰撞沖量對任一點(diǎn)的矩之和等于零,于是有沖量矩定律（19-5）式(19-4)、(19-5)也可寫成投影方式，且式中均不計普通力的沖量矩。在碰撞過程中，質(zhì)點(diǎn)系對任一固定點(diǎn)的動量矩的改變，等于作用于質(zhì)點(diǎn)系的外碰撞沖量，對同一點(diǎn)之矩的矢量和。1219-3質(zhì)點(diǎn)對固定面的碰撞恢復(fù)系數(shù)19-3質(zhì)點(diǎn)對固定面的碰撞恢復(fù)系數(shù)設(shè)一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿鉛直方向落到水平的固定平面上，如圖所示。
13第一階段：開始接觸至變型達(dá)到最大。該階段中，小球動能降低,變型減小。設(shè)碰撞沖量為應(yīng)用沖量定律在y軸投影碰撞過程分為兩個階段：第二階段：由彈性變型開始恢復(fù)到脫離接觸。該階段中，小球動能減小，變型（彈性）逐步恢復(fù)。設(shè)碰撞沖量為對于給定材料，|u|與|v|的比值是不變的，該比值稱為恢復(fù)系數(shù)。——由實(shí)驗測定通常0k1，各類材料的恢復(fù)系數(shù)，可查閱書中表。15對心碰撞：碰撞時兩物體剛體的連線與接觸點(diǎn)公法線重合。19-4兩物體的對心正碰撞動能損失19-4兩物體的對心正碰撞動能損失對心正碰撞與對心斜碰撞：碰撞時兩剛體的速率也都沿兩剛體連線方向，則稱為對心正碰撞（正碰撞），否則稱為對心斜碰撞（斜碰撞）。16請看動漫171、正碰撞結(jié)束時兩剛體的速率諸如：兩物體碰撞碰撞前：碰撞結(jié)束：（沿剛體連線）剖析碰撞結(jié)束時兩剛體的速率。18研究對象：兩物體組成的質(zhì)點(diǎn)系。由沖量定律，得：剖析：列舉補(bǔ)充等式：（分別以兩物體為研究對象，應(yīng)用動量定律可得出。具體地對于第一階段：對于第二階段：19對于兩物體正碰撞的情況，恢復(fù)系數(shù)等于兩物體在碰撞結(jié)束與碰撞開始時，力偶的相對速率大小的比值。)20對于塑性碰撞（k2、正碰撞過程中的動能損失碰撞開始：碰撞結(jié)束：21由正碰撞結(jié)束時兩剛體的速率公式知：22系統(tǒng)動能沒有損失,可以借助機(jī)械能守恒定理求碰撞后的速率。
者塑性碰撞。求碰撞后樁的速率和泥土對樁的平均阻力。解：碰撞開始時，塑性碰撞后，gh按照動能定律,估算下沉過程中,泥土對樁的平均阻力R。因為右端前兩項遠(yuǎn)比第三項小,常常可以略去,于是上式可寫為：=，恢復(fù)系數(shù)k=0.6，求汽錘的效率。000于是若將鑄件加熱，可使k增大。當(dāng)達(dá)到一定濕度時理論力學(xué)動量矩定理ppt，可使錘不回跳，此時可近似覺得k=0，于是汽錘效率-5碰撞沖量對繞定軸轉(zhuǎn)動質(zhì)心的作用撞擊中心19-5碰撞沖量對繞定軸轉(zhuǎn)動質(zhì)心的作用撞擊中心
