動力的“轉移”
涉及動量守恒的問題基本上都伴隨著碰撞。 因此,我們需要分析動量是否守恒。 首先有必要了解碰撞過程中動量是如何“轉移”的。
我敢打賭大多數學生通過記住 mava1+mbvb1=mava2+mbvb2 來了解動量。 但我不知道這個過程到底是什么。 如果不了解流程,當外部條件發生變化時,就會犯錯誤。
這個過程其實很簡單。 碰撞的動作絕不能在一瞬間完成。 即使是彈性碰撞,也有碰撞時間。 該碰撞時間對于動量傳遞至關重要。 記得在上一篇文章中我們說過,動量是由于力作用在物體上一段時間而產生的。 因此,當 A 與 B 碰撞時,A 會受到來自 B 的力。該力作用在 A 上的碰撞時間為 t。 一個力作用在 A 上一段時間,因此 A 的動量發生變化。 B也是如此動量守恒定律例子,B受到A的力,作用時間為t,動量發生變化。
為什么我要在通行證兩邊加上引號? 因為你看上面的過程中,A和B并沒有給對方動力。 相反,它們之間的作用力和反作用力在一定時間內作用,改變了雙方的勢頭。 因此,碰撞過程中根本不存在動量傳遞,因為 A 和 B 繼續受到力。 這就是他們氣勢發生變化的原因! 這不是誰給誰的問題。
動量守恒
既然我們明白了碰撞過程中動量發生變化的原因,那么我們分析碰撞過程中動量是否守恒就很簡單了。 如果 A 和 B 在碰撞過程中只受到彼此的力,則由于兩個力大小相等、方向相反且同時作用,所以兩個動量也大小相等、方向相反,從而相互抵消出去。 這兩個物體的動量守恒。
相反動量守恒定律例子,如果碰撞過程中存在其他力,例如摩擦力,那么我們只需要分析每個物體上的力的大小和方向,就可以找到這個力在每個物體上產生的動量。 如果碰撞時的凈外力為0,則意味著這些力產生的動量相互抵消,因此動量守恒。 如果凈外力為 0,則動量守恒。
再次強調一下,我們分析的時候不是看碰撞前后,而是只看碰撞過程中短時間的應力。
彈性和非彈性碰撞
所有教材在講動量守恒時,必須區分彈性碰撞和非彈性碰撞。 這簡直把一個簡單的問題復雜化了! 彈性碰撞和非彈性碰撞與動量是否守恒無關! 彈性碰撞和非彈性碰撞其實沒有本質的區別,只是非彈性碰撞的碰撞時間更長一些。 動量是否守恒與碰撞時間無關,只取決于是否有外力。 因此,你腦子里忘記了碰撞后粘在一起、子彈打木箱等所謂的固定碰撞套路分析。 動量是力作用一定時間的產物,動量守恒就是力分析。 就這么簡單。
有用信息摘要
1.碰撞過程不是瞬間完成的,必須有一個碰撞時間
2. 碰撞過程中沒有動量傳遞。 每個物體的動量之所以發生變化,都是因為力的作用。
3、凈外力為0,動量守恒。
4、我們分析的時候不看碰撞前后,只看碰撞過程中短時間的應力。
5. 彈性碰撞和非彈性碰撞與動量守恒無關。
6. 忘記各種碰撞模型,分析動量守恒就是力分析。
思考
為什么彈性碰撞和非彈性碰撞不影響動量守恒,卻影響動能守恒? 我建議你想一想,然后我們再講動能守恒。