作业帮 > 物理 > 作业

非弹性碰撞动量守恒定律为什么成立

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/08 03:27:23
非弹性碰撞动量守恒定律为什么成立
非弹性碰撞动能不是会转化为内能吗,假设一个系统内有很多球,其中一个球运动起来了,每个球之间发生的都是非弹性碰撞,总动量应该不会变的(即不为0),而动能则会不断地转化为内能,最终则动能全部转化为内能,所有小球的v=0,那么总动量不就变为0,从而不守恒了吗?
非弹性碰撞动量守恒定律为什么成立
动量守恒是宇宙永恒不变的定律,对目前已知的物理过程都是成立的,它是对整个系统而言的,单个物体的动量为0,不代表整个系统动量为0.也不要把动量和能量搞混.
回到你的问题,假设系统中,其中一个球运动起来,碰撞了其他球,这个系统动量守不守恒?动量守恒在非弹性碰撞系统中任然是成立的,要解释这个问题牵扯东西太多,我这里简单验证一下,假设弹性碰撞系统的动量是守恒的,按照微积分原理,可将非弹性的球体视做是N多个弹性小球体通过某种特殊的介质连接在一起(可能是弹性的,也可能是非弹性的,可能像磁铁吸引一样非接触的)的大球体,在两大球体的碰撞,可以看做是N多个小球体的碰撞,小球体的碰撞是弹性的,介质对球体的作用可单纯看做力的作用,而这个力是两大球系统内力,所以两个大球碰撞组成的系统(即非弹性碰撞系统)动量是守恒的.
再回答你的疑问,你提到了一个球动力,然后整个系统的球会不断碰撞,动能则会不断地转化为内能,最终则动能全部转化为内能,所有小球的v=0.好吧!在这里我可以告诉你,这种情况不会发生,首先,小球不会无缘无故“不断碰撞”.假如系统开始只有一个小球动了,那么最后碰撞的结果是整个系统的动量就是该小球运动的方向,对小球而言他们最后会达到一种平衡,即像大爆炸一样散开,最后不可能有“所有小球的v=0”的说法,其总动量依然是不变的,要“不断碰撞”肯定有外力作用了,比如说你的球都是放在四周有围栏的盒子里等等.其次,动量和能量除了表达式上都有M和V其他的没有半点联系,表达式是人类为量化的解释某一物理现象用的数学方法,动量是某一物体的固有属性,其的表达式是MV,不是说动量跟M,V有关系,而是说某一物体的动量可以用M乘于V的值表示其大小.同样能量也是一样的.在非弹性碰撞的过程中不单单只有动能转化为内能的过程,可能存在很多甚至还未知的过程,不能凭自己的感觉来解释物理现象
再问: 那我把条件改为假象一个表面平坦光滑的地球,有两个球在赤道上,沿赤道相向而行,这样合外力为0,但两球碰撞之后会反向而行,在赤道的另一边碰撞再继续被弹回,重复至两球速度为0,这又怎么解释呢
再答: 白白浪费我打的那么多字。。。
再问: 你讲的理论我都知道,但就是感觉不对,求解释啊
再答: 我觉得你混淆了概念,首先有变形,肯定不是正碰了,怎么可能还原路返回?还撞一次???能够正碰肯定是刚体,你的假设掺杂了刚体特性,还要试图证明非弹性碰撞的问题。这怎么可能???? 我揣摩你的想法,我觉得困扰你的有以下两个问题 第一、你想象中的非弹性碰撞过程跟弹性碰撞是一样的,前面我也说了非弹性碰撞过程是一个非常非常复杂的过程,其变形后相互作用力多种多样,方向各异,其中千丝万缕的关系谁也说不清楚。 第二、能量和动量概念不清。每一个运动的物体都具有一定的动量和动能,但动量的变化和能量的转化,完全服从不同的规律。动量是力对时间的积累,能量是力对空间位移的积累,二者跟速度都没关系。也就是说无论动能转化为什么形式的能都不影响动量的转移,注意,动量只能说转移,这就是为什么说在没有外力作用下动量是守恒的,应为它在系统中转来转去总量还是那么多,这是动量的定义。希望能帮到你!