非弹性碰撞与动量守恒
1·预测
一个移动的球撞上一个较重的静止球，然后它们一起离开。即使动能消失，动量仍然守恒吗？
- 动量和动能均守恒
- 动量守恒，但动能不守恒
- 动量和动能都不守恒
2·设置
- 打开非弹性碰撞模拟并按重置。
- 启用球 A 和球 B 上的 KE 探针。
- 在下面的每次试验中设置球 A 的初始速度，按“开始”，并记录两个球碰撞后立即移动的共享速度。
3·收集数据
| 球的质量 A m₁ (kg) | 球的质量 B m2 (kg) | 球初速度 A v₁ (m/s) | 初始动量 p = m₁v₁ (kg·m/s) | 碰撞后综合速度 (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 4.00 | 6.00 | ||
| 1.00 | 4.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 4.00 | 14.00 |
绘制合并后的最终速度（y轴）相对初始动量p（x轴）的关系图。
4·分析
- 展示您计算一次试验的初始动量 p = m₁v₁ 的工作，并将其与同一试验中的模拟读数进行比较。
- 使用总质量 (m₁ + m2) 和动量守恒，预测最终速度并将其与记录值进行比较。比赛有多接近？
5·扩展
- 计算碰撞前和碰撞后的动能（使用最终速度和总质量的组合）。缺失的动能去哪儿了？
- 这种碰撞并不是完全无弹性的（恢复值 ≈ 0.05，不完全是 0）。您预计实际的最终速度会比理想预测略高还是略低？解释。
这个实验背后的物理原理
势头
每次碰撞（包括这次碰撞）中守恒的量。球 B 开始静止，因此撞击前系统的总动量就是球 A 的动量 m₁v₁。
动能
与动量不同，动能在非弹性碰撞中并不守恒——比较碰撞前后的总 KE 可以显示有多少能量因变形和热量而损失。