【物理】弹性碰撞与非弹性碰撞 常见误区
什么嘛，已经开始文化课了。又没说博客不能写文化课
一、弹性碰撞、非弹性碰撞及完全非弹性碰撞
弹性碰撞经历了两个阶段：形变阶段和恢复阶段。
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形变阶段是「系统的动能」转化为「系统的弹性势能」。
恢复阶段是「系统的弹性势能」转化为「系统的动能」。
非弹性碰撞与弹性碰撞的区别在于恢复阶段，系统的弹性势能并未全部转化为系统的动能。
完全非弹性碰撞是一种特殊的非弹性碰撞，它没有恢复阶段，也就是说形变是永久的形变。
二、对两种碰撞认识的常见误区
“粘在一起”、“碰后共速”等关键词，意味着碰撞是完全非弹性碰撞。
完全非弹性碰撞动量守恒，动能不守恒，特点是碰后共速。
微观粒子发生碰撞时不一定直接接触。
当两个微观粒子相互接近到一定程度，就具有碰撞的特点。
正碰不一定是弹性碰撞。
因为正碰和弹性碰撞是从不同角度对碰撞进行分类的。
例：如图所示，三个质量相同的滑块 \(A,B,C\) 间隔相等地静置于同一水平直轨道上。
现给滑块 \(A\) 向右的初速度 \(v_0\) ，一段时间后 \(A\) 与 \(B\) 发生碰撞。
碰后 \(A, B\) 分别以 \(\frac{1}{8} v_0 , \frac{3}{4} v_0\) 的速度向右运动， \(B\) 再与 \(C\) 发生碰撞，碰后 \(B,C\) 粘在一起向右运动。
滑块 \(A,B\) 与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。两次碰撞时间均极短。
求 \(B,C\) 碰后瞬间共同速度的大小。
解：设滑块质量为 \(m\) ，\(A\) 与 \(B\) 碰撞前 \(A\) 的速度为 \(v_A\) 。（注意 \(v_0\) 不一定等于 \(v_A\) ）
由题可知，碰后 \(A\) 的速度 \(v_A' = \frac{1}{8}v_0\) ，\(B\) 的速度 \(v_B = \frac{3}{4}v_0\) 。
因为题目没说 \(A\) 和 \(B\) 是弹性碰撞，所以不能直接用动能定理。
由动量守恒得 \[ mv_A = mv_A' + mv_B \] 设碰撞前 \(A\) 克服摩擦力所做的功为 \(W_A\) ，由功能关系得 \[ W_A = \frac{1}{2}mv_0^2 - \frac{1}{2}mv_A^2 \] 设 \(B\) 与 \(C\) 碰撞前 \(B\) 的速度为 \(v_B'\) ，\(B\) 克服轨道阻力所做的功为 \(W_B\) ，由功能关系得 \[ W_B = \frac{1}{2}mv_B^2 - \frac{1}{2}m(v_B')^2 \] 根据题意可知 \(W_A = W_B\) （以为间隔相等，受到的阻力相等，\(W = -F_fs\) ）
设 \(B,C\) 碰后瞬间共同速度的大小为 \(v\) ，由动量守恒定律得 \[ mv_B' = 2mv \] 联立以上各式并代入数据得 \(v = \frac{\sqrt{21}}{16}v_0\) 。
