另外當兩物體發生碰撞時,若系統所受合力為零時,因為彼此 的作用力為內力所以系統動量守恆(碰撞最重要的觀念)。
但不論是否彈性,系統的動量均守恆
碰撞前後瞬間系統動量守恆,不會因系統是否受外力、摩擦力、彈性碰撞、非彈性碰撞等因素影響。(除非外力極大)
使用時注意a條件是恆成立,但b條件必需要是彈性碰撞方能成立 使用時要注意速度的正負號,通常我們會取向右為正 a b
146頁9-2 光滑水平面上有A、B兩木塊,其質量分別為2.0公斤及1.0公斤,A木塊以速率8.0尺/秒追撞前方速率為4.0公尺/秒的B木塊,如圖所示。若碰撞後,A木塊速率減為6.0公尺/秒,B木塊速率增為8.0公尺/秒,兩木塊運動方向不變,則(1)碰撞前後,兩木塊總動量量值為何?(2)兩木塊質心速度為何?(取兩位有效數字)(3)此碰撞屬於彈性碰撞嗎
(3)此碰撞屬於彈性碰撞嗎
(4)如果是彈性碰撞時,撞後兩者的速度為何?
v1 v2 如此可見剛好動量和動能均互換,則動能和動量均守恆 a b v2 v1 73頁圖
M m M m m M m M
m1 m2
m1 m2
m1 m2
163頁13 光滑水平面上有A、B、C三木塊,質量分別為m、3m及3m。A木塊以速度v向右運動,如圖所示。設所有的碰撞均為一維彈性碰撞,則最終(1) A木塊速率為何?(2) A、B、C三木塊動能之比為何?
162頁5 光滑水平面上有A、B兩木塊,A木塊質量為2.0公斤,以初速度6.0公尺/秒與靜止的B木塊發生一維彈性碰撞,如圖所示。碰撞後B木塊速率為4.0公尺/秒,則(1)碰撞前,兩木塊的總動量量值為何?(2)B木塊質量為何?
163頁12 12m 12m m m
(4)中子將多少比例的能量轉移給碳 12m m
150頁9-3 (3)反彈高度為何?
m上升時系統的動能變位能,下滑時位能再度變成動能,因為爬上前和下滑後系統總動能相等 164頁16 光滑水平面上,有一質量為M的靜止光滑斜面,一質量為m的木塊在水平面上,以v的初速朝斜面運動,如圖所示,設木塊不致由斜面右側掉落,則(1)木塊爬上斜面又滑回原來水平面後,木塊及斜面的速度為何?(2)碰撞後,木塊與斜面動能比值為何? m上升時系統的動能變位能,下滑時位能再度變成動能,因為爬上前和下滑後系統總動能相等 因符合彈碰條件,故可用接近速度=分離速度
(2)碰撞後,木塊與斜面動能比值為何?
3 4 3 4 3 4
3 4
v 碰撞時間 m2 t 最接近時 m1
m m m
157頁9-6 兩質量相同的小球作斜向彈性碰撞,A小球以10公尺/秒的速率撞擊原本靜止的B小球,如圖。A小球碰撞後與原入射方向夾37°的方向繼續運動,則(1)碰撞後,B小球運動方向與A小球原入射方向的夾角為何?(2)兩小球碰撞後的速率為何?(3)碰撞後,A、B兩小球質心速度為何? m m
v1 v2 m1 m2 系統在完全非彈性碰撞 所損失的動能最大 v v v亦為系統的質心速度
v1 v2 m1 m2
153頁9-5 在筆直的公路上,兩部汽車以相同的速率v迎面對撞,其質量分別為2m及m,如圖所示。碰撞後,兩部車卡在一起,仍在原來運動的直線上,忽略地面摩擦,則(1)碰撞後,兩車速率為何?(2)碰撞後,兩車總動能占原來總動能的比例為何? 3m
164頁15 有一擺長為L的單擺,擺錘為質量M的木塊,一質量為m的子彈以水平速度v射入木塊中,如圖所示。子彈射入木塊即嵌於其中,則(1)若子彈射入木塊的時間很短,子彈與木塊碰撞後,其合體速率為何?(2)合體上升的最大高度為何?
163頁14 M+m
4.02
89頁綜1 M
164頁17
(1)由上述,質子被加速到幾近光速,每秒鐘質子可繞行加速器幾圈? (2)假設在加速器中,兩質子各以7TeV的能量迎面而來,則碰撞前兩質子的總動量量值及總能量各為何? (3)承(2),若兩質子發生一維正面碰撞,碰撞後只產生兩個相同的新粒子,兩新粒子靜止,僅考慮質能互變公式,則新粒子的質量約質子的若干倍? (A)7 (B)70 (C)700 (D)7000
(1)由上述,質子被加速到幾近光速,每秒鐘質子可繞行加速器幾圈? (2)假設在加速器中,兩質子各以7TeV的能量迎面而來,則碰撞前兩質子的總動量量值及總能量各為何? (3)承(2),若兩質子發生一維正面碰撞,碰撞後只產生兩個相同的新粒子,兩新粒子靜止,僅考慮質能互變公式,則新粒子的質量約質子的若干倍? (A)7 (B)70 (C)700 (D)7000
物理量的因次:也就是單位 物理量 SI 單位制 因 次 長 度 m 〔L〕1〔M〕0〔T〕0 質 量 kg 〔L〕0〔M〕1〔T〕0 時 間 s 〔L〕0〔M〕0〔T〕1 速 度 m∕s 〔L〕1〔M〕0〔T〕-1 加速度 m∕s2 〔L〕1〔M〕0〔T〕-2 角速度 1∕s 〔L〕0〔M〕0〔T〕-1 力 kg.m∕s2(=N) 〔L〕1〔M〕1〔T〕-2 力 矩 kg.m2∕s2(=N.m) 〔L〕2〔M〕1〔T〕-2 動 量 kg.m∕s 〔L〕1〔M〕1〔T〕-1 衝 量 kg.m∕s(=N.s) 功 kg.m2∕s2(=J) 功 率 kg.m2∕s3(=W) 〔L〕2〔M〕1〔T〕-3
87頁6
95暫–翰林
87頁習題2 5 1 2 3 v1 v2
71頁9-1 4 2 1 3 1 v
88頁10 m1 m2
m1 m2 <field><classify>1</classify><mode type='1'>1</mode><options>4</options><answer choice='0010000000'></answer><points>10</points><time>90</time><difficulty>1</difficulty><hint></hint><remark></remark></field>
88頁11 質量相同相撞時速度交換 而m撞護木時,可視為撞到質量∞的物體,故以原速度反彈 m m m m m m m m
88頁12 m 12m
90頁綜5 m 1
74頁9-2
74頁9-2 5 15 <field><classify>1</classify><mode type='1'>1</mode><options>5</options><answer choice='0100000000'></answer><points>10</points><time>600</time><difficulty>1</difficulty><hint></hint><remark></remark></field>
81頁9-6
89頁15 m 2m
m 2m