数形结合巧妙解决碰撞问题
笔者在做题时遇到了如下习题:
于是代入弹性碰撞和非弹性碰撞的公式,做出B的速度分别是4.8m/s和2.4m/s,于是碰撞过后B的速度应该在2.4-4.8m/s之间,于是答案为B
可是为什么弹性碰撞速度就最大,而非弹性碰撞速度就最小呢?可以想象AB间有一根弹簧,弹性碰撞时,弹簧先压缩至最短,再回到原长,非弹性碰撞时,弹簧压缩至最短。所以B的速度的在压缩至最短时最小,而在恢复原长时达到最大。剩下的速度只可能在弹簧最短至最长的那一部分,因此速度在二者之间。这样从物理的方法大致说明了原因,不过可以从数学的方法更加复杂得证明出这个问题。
参考文献:[Kin Son Wong, Hang Wong; Understanding the Law of Conservation of Momentum in One-Dimensional Collisions Between Two Objects Using the Velocity Space Approach. The Physics Teacher 1 February 2022; 60 (2): 94–96. https://doi.org/10.1119/5.0024603]
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