作者jass970991 (半糖綠假面超人)
看板Physics
標題Re: [解題] 高二物理斜碰撞恢復係數是否必定正一
時間Fri Sep 6 16:07:41 2013
※ 引述《TwNewHblf (高中物理好難)》之銘言:
: 1.年級:高二自然組
: 2.科目:物理
: 3.章節:碰撞
: 4.題目:
: 假設動能沒有任何損失情況下
: 斜碰撞的恢復係數必定等於正一是嗎??
: 這是學生提供的小考考卷:http://minus.com/luDZF4RvUeD3e
: 考卷第五題,多重選擇題,第五個選項
: 學校老師給的標準答案是:對,要選,必定正一。
: 這是學校解答:http://minus.com/lbyxC6wNxImNaH
: 5.想法:
: → buttercrab:動能守恆表示沒有內能隱藏或損耗 故恢復係數為1 09/06 01:40
: 推 sycjohn:動能沒有損失就是彈性碰撞,恢復係數=1 09/06 01:44
: 碰撞後與碰撞前,相對速度的比值的絕對值(恢復係數)必定等於正一??
: 我證明出來
: 恢復係數確定不是正一
: 證明過程如下
: 請問我哪裡錯誤呢?
: 第一頁
: http://minus.com/lb0w7NFzTGvDzD
: 第二頁
: http://minus.com/lhVmvj8cLvdMe
: 第三頁
: http://minus.com/lbtjEzt44hg3Ez
: 第四頁
: http://minus.com/lHXGgffk6DCI2
: 我得到第四頁的等式,那是因為我先假設恢復係數是正一,反過來代入餘弦定理
: 所以我得到第四頁算式,
: 但是我可以控制入射的角度,並且同時控制 M 和 m 讓第四頁算式不等於零
: 所以恢復係數不是正一。
: 後記:
: 我翻了很多書本
: 自己也算了好幾天...........................
: 基本上我發現兩種答案都有人說
: 因為我深深害怕誤人子弟
: 所以希望各位老師可以給我正確答案
: 這樣我才不會教錯學生觀念
: 謝謝各位指教
: 推 TuCH:我沒仔細看你過程 但最後的式子裡面是用碰撞完的角度 09/06 03:00
: → TuCH:碰撞完的角度跟質量跟入射角度有關 所以這是導出來的結果 09/06 03:01
: → wohtp:同意樓上,你不能那兩個控制角度 09/06 03:30
: → wohtp:↑控制那兩個角度 09/06 03:31
: → wohtp:你要不要先轉到質心座標?還是你導這個連座標變換都不想用? 09/06 03:34
: 我應該是不知道怎麼用?
: 推 jass970991:動量守恆 09/06 10:36
: → TwNewHblf:我第一頁有列出動量守恆 09/06 11:32
: ※ 編輯: TwNewHblf 來自: 180.177.47.118 (09/06 12:23)
: 推 jass970991:恩......我現在被鎖在研究室外 等我進去把我的作法給你 09/06 15:48
我算一下
M1V1 + M2V2 = P........(a) 動量守恆
(1/2)M1V1^2 + (1/2)M2V2^2 = E...............(b) 能量守恆
其中V1 V2 P 都是向量 E是純量
又因為條件給定 所以P E m1 m2 都是已知常數 *是內積
(a)^2 (M1V1)^2 + (M2V2)^2 + 2M1M2(V2*V1) = P^2.............(c)
2(M1+M2)(b) (M1V1)^2 + (M2V2)^2 + M1M2(V1^2 + V2^2) = 2(M1+M2)E.......(d)
(d)-(c) M1M2(V1^2- 2V1*V2 + V2^2) = 2(M1+M2)E -P^2
= M1M2(V1-V2)^2 = 2(M1+M2)E -P^2
SO (V1-V2)^2 = (2(M1+M2)E -P^2)/M1M2
很明顯的 右邊都是常數
所以左邊也是常數
不過這是個偷懶的做法 因為方向不見了
我現在還在想有沒有辦法把方向弄出來
不過要先等我回到研究室再說
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◆ From: 140.112.7.214
1F:→ wohtp:要用這個座標系統找出方向只能硬解。 09/06 18:29
2F:→ TwNewHblf:叩首以謝 09/06 23:19
3F:推 TwNewHblf:回樓上,我找不出來 09/07 11:19
4F:推 TwNewHblf:下文?? 09/07 13:12