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问题: physic

一个物体A质量M1,以V1速度撞物体B,B的质量为M2,撞前的速度为V2,M1〈M2,V1〉V2,V1与V2同向。若 A、B满足动量守恒与动能守恒,碰撞后A、B的速度各为多少?方向如何?

解答:

m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' (1) (动量守恒)
m1v1^2+m2v2^2=m1v1'^2+m2v2'^2 (2) (动能守恒)

由(1)得
m1v1^2-m1v1^2=m2v2'^2-m2v2^2 (3)
m1(v1+v1')(v1-v1')=m2(v2'+v2)(v2'-v2) (4)
由(2)得
m1(v1-v1')=m2(v2'-v2) (5)
(4)式/(5)式 得
v1+v1'=v2+v2' (6)
将(6)带入(1)
v1'=(2m2v2+m1v1-m2v1)/(m1+m2)
v2'=(2m1v1+m2v2-m1v2)/(m1+m2)
正方向为v1、v2方向
若v1' v2' 中解出为正 则沿正方向 ; 否则沿正方向的逆方向
(上面v1' v2'同时满足平面完全弹性碰撞,此时v1、v2、v1'、v2'皆为矢量)