讀完國中參考書沒問題,讀點深入的就有問題了,大家幫我解答一下吧:

     一個質量為 M 的物體以速度 V 去撞另一個質量為 2M 的靜止物體,沒有形變的結合了,最後速度是多少?

momentum vs energy.jpg

     正確答案是沒有外力下動量守恆,速度將是三分之一初速,但相撞前後能量也該守恆,而動能公式是 1/2MV^2,答案就完全不一樣了,為什麼在這裡不是能量守恆?

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  • WTL
  • 這也是我想到的問題,我也想不太通。不過有個逆向的想法,希望能聯想到什麼。比如說太空中一顆靜止的炸彈爆炸,化學能轉換成動能,破片均勻四散,我認為因為向量的關係,破片是有動能的,但整個系統的動量從頭到尾應仍為零。
  • 所以當年我們會考試,但也不是真懂啊~
    動量是向量,能量不是向量,你舉的例子化學能變成的動能是內力不是外力,沒有外力作用下動量是守恆的
    希望有物理本行的看到這篇,國中生不會想到這些,但我還是該懂

    mtl 於 2013/02/28 20:13 回覆

  • Alf
  • 這應該不用物理本行吧......雖然破片四散了, 但是所以碎片加起來的動量還是跟原來的靜止動量一樣的. 正因為動量是向量, 多個非零的動量加起來還是可以是零啊.

    至於原來的題目, 並沒有變形或加熱之類的描述, 是表示不把這些事情考慮在內. 算碰撞必然是算動量守恒, 而能量守恒是可以靠能量轉換的形式維持......所以才會有冷氣機啊.
  • 好久沒見你發言了
    這麼問吧,原先題目中動量守恆沒問題,但總能量不守恆,那喪失的能量到哪去了呢? 兩個火車廂相撞後接在一起行動,幾乎沒有形變

    mtl 於 2013/03/01 13:16 回覆

  • Alf
  • 嘛, 物理是我少數得意的科目, 自己不懂的事當然是少說話啦......

    以現實一點的模型來看, 形變即是是一點還是會有的, 而且還會有聲音和熱. 轉換的能夠足夠大的話, 也許可以測量到碰撞的地方溫度升高. 當然量終會部都會變成廢熱.
  • 古狗了一下,發現問這問題的還真不少
    我想給學生這麼解釋: 動能可以轉變成其他形式的能量,總量守恆,而動量只是單純描述移動的趨勢,傳給另一個物體後也只能以移動方式呈現,沒外力介入下守恆,夠好了吧

    mtl 於 2013/03/01 22:02 回覆

  • w
  • 動量守恆與能量守恆都沒問題,問題出在你假設他們碰撞後必須一起行動,這個假設並不是免費的。
  • 某某人
  • 題目最後敘述兩物體碰撞後以"無形變"的方式結合,這種狀況只能在理想鋼體(RIGID BODY)上才會出現,至於現實生活中不可能出現如此性質ˋ的物體出現(其中一個原因是違反了相對論的基本假設)。彈性碰撞,也就是動能守恆,必須在物體產生形變下,動能轉換為位能,再轉換成動能的情況下才能成立,且不能轉化為其他形式的能量,如熱能、聲能等。
    版主由動能守恆所得出的結果在題目的理想鋼體上並不適用,如果動能守恆成立,你只會得到一個結論:爆炸