作者birdhackor (夜残狼)
看板Physics
标题Re: [题目] 力学能守恒
时间Thu May 16 06:25:24 2013
※ 引述《naka0619 (naka)》之铭言:
: [领域]力学能守恒
: [来源]参考书
: [题目]http://ppt.cc/LBKy
: [瓶颈]
: 第一小题我使用力学能守恒可以求出高度如下http://ppt.cc/cut/gen.php
: 第二小题求时间,我的想法是使用速度位移公式,但是仅能算出自最高点落地这段时间
: 开始至最高点这段时间无法求出,感觉应该可以使用别的理论完成这题解答。
: 跪求版上高手们协助!!感谢各位!!
觉得推文写得有点乱
重打一篇比较好
思路有下面几种
一、纯碰撞观念+直线运动:
这是最基础的解法,需要动用的观念最少,但运算也最麻烦
这解法基本上就是在操作数学而已
先计算从开始落下到碰撞的时间,这一段的求解有两种想法
1)由碰撞後高度会相等可列式如下
110-0.5*10*t^2=100*t-0.5*10*t^2 (二次项会消掉所以跟相对运动是一样的)
解得 t=1.1
t带回上面左边或右边都可以得出碰撞高度为103.95
2)由相对运动得知碰撞时间为 110/100=1.1 (观念上需要对相对运动比较熟)
再来也是求出高度为103.95
碰撞时速度A物以11m/s向下,B以89m/s向上
接下来由完全非弹性碰撞观念可得
碰撞後两物体结合,列前後动量相同求速度
11m-89m=78m=2mv
可得碰撞後速度为 39m/s 向上
接下来可以分段解时间顺便求最大高度也可以直接求时间
直接求时间的话就是标准的直线运动
-103.95=39t-0.5*10*t^2 解得t=9.9
两段时间相加得 11s
要顺便求最大高度则
从碰撞到最高点 也就是速度从 39->0 时间为 39/10
带入公式求最大高度 103.95+39*(39/10)-0.5*10*(39/10)^2=180m
接下来就是从 180m 自由落体
三段时间相加也是 11s
二、质心运动法:
接下来
直接从头到尾都当作质心在运动
由质心位置公式
m*0+m*110
---------= 55m m*0+m*100=2mv=2m(50)
m+m
可得一开始质心位置 55m 速度50向上 受重力加速度 -10
由於从头至尾质心加速度没变过
最後两物与质心又同为高度0
可以直接当作只有质心在运动求得总运动时间
-55=50t-0.5*10*t^2
t=11
最大高度也同理
由於加速度没变过
两物又同为速度0且同在最高点
可直接求得最高位置为 55+50*(50/10)-0.5*10*(50/10)^2=180
这种解法要对质心运动比较熟悉
三、力学能法(不使用内动能):
如果你不知道什麽是内动能
则分两段求解
求两物碰撞瞬间之速度的过程参考思路一
m*10*110+0.5*m*100^2=2mh+0.5*m*11^2+0.5*m*89^2
可得 h
接下来一样带入碰撞前後总动量守恒
求得2m*103.95+0.5*2m*39^2=2mh'
得 h'=180
其余求时间方式如同思路一
四、力学能法(使用内动能):
mgh+mv^2/2=(m*m)*v^2/[2*(m+m)]+2mgh'=(m*m)*v^2/[2*(m+m)]+2mv'^2/2
物品A位能+物品B动能=内动能+最高点位能=内动能+落地时质心动能
把数字全带进去就可以求得 h'=180, v'=60m/s向下
求总运动时间的话
用 1.1 + 9.9 = 11
或是
碰撞前质心50m/s向上落地後60m/s向下
质心加速度一直都是-10(向上设为正)
可知总作用时间 11s
这四种方法用到的概念都不同
看你的观念到哪个程度
习惯用哪种方式解运动
选一个适合你的求法就好
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