发布时间:2022-11-05 点击:75次
碰撞可以分为弹性碰撞和非弹性碰撞,理想化的弹性碰撞不存在,因为碰撞就是开云体育官方网站做功过程,对物体做功物体的内能会增加,所以碰撞过程就有一部分转化成内能,也就是热能。
这个问题首先要说明的是:
能量损失其实能量转化了
或者说是机械能减少了,确实是转化成内能了
具体来说是这样的:
宏观物体的相互碰撞一定有能量损失
碰撞时要损失动能,原因是物体在碰撞时要发热,这是符合能量守恒的。
在理想条件下的弹性碰撞,系统机械能守恒。
理想条件实际上是不存在的,
一切实际的碰撞都是非完全弹性碰撞,
碰撞期间将引起非弹性形变
从而有部分机械能转变为内能
这里科普下什么是非完全弹性碰撞?
它指的是
如果两个运动的物体发生碰撞发生了形变,且形变不能完全恢复,
碰撞后两物体各自具有不同的速度。
物体碰撞前与碰撞后相比系统的动量守恒但系统的总动能减小,
机械能损失较大,
但是损失的机械能相对与完全非弹性碰撞要少
这种碰撞叫“非完全弹性碰撞“
所以说:
能量不会凭空消失,也不会无中生有.
机械能守恒指的是动能和势能不论怎么转换,总和不变.
这里有个前提,是仅在重力和弹力的作用下,
也就是说高中物理中的机械能守恒都是理想情况下的研究和计算.
如果碰撞中有能量损失,就会复杂的多,
也不能简单的用机械能守恒定律来解答.
问题是错的,能量是守恒的,只不过是能量的转换而已.两物体碰撞,分两种是弹性碰撞和非弹性碰撞,其中弹性碰撞没有动能损失,可由动量定理推出;非弹性碰撞损失的是动能,动能转化为内能,以热的形式散发出去,机械能不守恒,但总的能量是守恒的~
碰撞过程中物体往往会发生形变,还会发热、发声。因此在一般情况下,碰撞过程中会有动能损失,即动能、机械能都不守恒,物体中分子与分子间碰撞摩擦,使部分能量转化为热能,热能就是做为这一部分损失的能量进入空间内
实际情况下,宏观物体的相互碰撞一定有能量损失(指机械能损失,不涉及势能变化时就是动能损失)碰撞时要损失动能,原因是物体在碰撞时要发热,这是符合能量守恒的。
在理想条件下的弹性碰撞,系统机械能守恒。理想条件实际上是不存在的,一切实际的碰撞都是非完全弹性碰撞,碰撞期间将引起非弹性形变,从而有部分机械能转变为内能。
非弹性碰撞的能量损失:
非弹性碰撞即系统在碰撞过程中会有机械能损失,如湿纸或一滴油灰,落地后完全粘在地上,这些都是属于非弹性碰撞,自然界中存在很多这样的现象。(碰撞是以机械能是否损失进行分类,而非以是否反弹进行分类)。
碰撞过程中物体往往会发生形变,还会发热、发声。因此在一般情况下,碰撞过程中会有动能损失,即动能、机械能都不守恒,这类碰撞称为非弹性碰撞(inelastic collision)。碰撞后物体结合在一起,或者速度相等,看做一个整体时动能损失最大,这种碰撞叫做完全非弹性碰撞,完全非弹性碰撞的过程机械能也不守恒。但是该系统的动量守恒。
在一般情况下,碰撞过程中会有动能损失,即动能不守恒,这类碰撞称为非弹性碰撞。碰撞后物体结合在一起时,动能损失最大,这种碰撞叫做完全非弹性碰撞。
在理想情况下,物体碰撞后,形变能够恢复,不发热、发声,没有动能损失,这种碰撞称为弹性碰撞(elastic collision),又称完全弹性碰撞。真正的弹性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。生活中,硬质木球或钢球发生碰撞时,动能的损失很小,可以忽略不计,通常也可以将它们的碰撞看成弹性碰撞。
物体都是由大量的原子构成的,无论是物理还是化学中都提到,原子是由核外的电子及原子核构成的,电子绕着原子核不停地运动,原子核在平衡位置附近不停地震动。当物体与物体发生碰撞后,物体会发生形变,原子与原子之间的距离就会发生变化,也就是电荷之间的相对位置会发生变化,加剧了原子的震动。
现在家庭里都有微波炉,其原理就是通过微波炉产生的微波加剧物体中的水分子的震动,当水分子的震动加强,能量也就会增大,宏观上的表现就是温度会升高。还有一个例子就是用锤子在钉钉子的时候,会发现被敲击后的钉子会发热,这种现象形成的原因也是类似的,由于钉子不断敲击,钉子会发生形变,改变原子的相对位置,从而在敲击的过程中不断加强振动,使原子的能量增加。另外,我们知道能量是守恒的,碰撞的过程中,物体的内能是增加的,所以对应的系统的机械能就会减少,这是一种普遍的现象,小到颗粒,大到天体,绝大多数都是如此。
碰撞过程中物体往往会发生形变,还会发热、发声。因此在一般情况下,碰撞过程中会有动能损失,即动能、机械能都不守恒,物体中分子与分子间碰撞摩擦,使部分能量转化为热能,热能就是做为这一部分损失的能量进入空间内
实际情况下,宏观物体的相互碰撞一定有能量损失(指机械能损失,不涉及势能变化时就是动能损失)碰撞时要损失动能,原因是物体在碰撞时要发热,这是符合能量守恒的。
在理想条件下的弹性碰撞,系统机械能守恒。理想条件实际上是不存在的,一切实际的碰撞都是非完全弹性碰撞,碰撞期间将引起非弹性形变,从而有部分机械能转变为内能。
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因为在现实世界上不存在物理所说的理想模型,都会有外界阻力的存在,当碰撞时物体克服阻力产生热量,能量以热能的形式向外界扩散,因此能量会损失。
碰撞过程中物体往往会发生形变,还会发热、发声。因此在一般情况下,碰撞过程中会有动能损失,即动能、机械能都不守恒,物体中分子与分子间碰撞摩擦,使部分能量转化为能,热能就是做为这一部分损失的能量进入空间内。
在理想情况下,物体碰撞后,形变能够恢复,不发热、发声,没有动能损失,这种碰撞称为弹性碰撞,又称完全弹性碰撞。真正的弹性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。生活中,硬质木球或钢球发生碰撞时,动能的损失很小,可以忽略不计,通常也可以将它们的碰撞看成弹性碰撞。
实际情况下,宏观物体的相互碰撞一定有能量损失碰撞时要损失动能,原因是物体在碰撞时要发热,这是符合能量守恒的。
在理想条件下的弹性碰撞,系统机械能守恒。理想条件实际上是不存在的,一切实际的碰撞都是非完全弹性碰撞,碰撞期间将引起非弹性形变,从而有部分机械能转变为内能。
非弹性碰撞包括绳绷紧的过程能量损失来自于物体内部的分子间剪切耗散,将机械能转换为热能。
实际情况下,宏观物体的相互碰撞一定有能量损失(指机械能损失,不涉及势能变化时就是动能损失,)。在理想条件下的弹性碰撞,系统机械能守恒。理想条件实际上是不存在的,一切实际的碰撞都是非完全弹性碰撞,碰撞期间将引起非弹性形变,从而有部分机械能转变为内能。
e=(v2-v1)/(v10-v20),这时损失的机械能最大
碰撞中损失的机械能:△E=1/2(1-e^2)m1m2/(m1+m2)*(v10-v20)^2从这式来看出当e=0时即完全弹性碰撞时其中e=(v2-v1)/(v10-v20),这时损失的机械能最大.当然,分析能量损失时要分析受力,比如地面摩擦力,空气阻力等这将产生热量.,当然在热学中,温度升高会使内能增加的.而为什么会损失吗?这可从力的做功考虑.可将碰撞看作一个系统,从功能原理考虑.
碰撞前机械能为e,如果不是完全非弹性碰撞,碰撞后机械能e'≠0完全非弹性碰撞后机械能为0,损失当然最大
柯尼希定理是竞赛看的吧……对于这题,有更好的理解。
首先想象一个情景。一辆小车a在匀速运动,另一辆小车b静止,b后面连着一个弹簧。
然后a向b后面冲去。
(慢动作)a接触弹簧
-
弹簧形变
-
b开始加速运动
在这个过程中,a速度不断减小,b的速度不断增大。只要a的速度大于b的速度,它们之间的距离就在减小,也就是说弹簧越来越被压紧。这个过程中弹簧的弹性势能在不断增大。
当a和b速度相等了,由于弹簧对a是阻力,对b是动力,所以下一个瞬间必然b的速度大于a了,它们的距离又要加大了。这个过程中弹簧把弹性势能释放出来了。
所以,如果我们在它们速度相等的时候把弹簧锁住,那么此时弹簧的弹性势能是最大的,这就是损失的机械能,是最大的。
而这个时候,它们速度相等,就等于是发生了完全非弹性碰撞。
解答完毕。
物体碰撞后,其机械能转化为了内能。
比如,一个人在跑,假设有1000J的动能,然后撞上了一面墙,然后停了下来,这个时候不需要考虑重力势能,而动能又因为速度变成了0,所以也变成了0,但是能量是守恒的,这1000J能量一部分以形变的方式存在,也就是,人和墙都有细微的形变,另一部分以温度升高的形式存在,也就是人和墙其实温度升高了,只不过升高幅度非常小罢了。
所以机械能损失了,而损失的机械能转化为了内能。这个内能一部分以形变的形式存在,一部分以温度升高的形式存在。二者之和也就是内能的增加量,为1000J
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