完全弹性碰撞英文解释翻译、完全弹性碰撞的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 perfect elastic collision
分词翻译:
完全的英语翻译:
completeness; entireness; entirety; absoluteness; every bit; perfectness
【医】 hol-; holo-
弹的英语翻译:
ball; bomb; flip; pellet; play; shoot; spring
【医】 bomb; bullet
碰撞的英语翻译:
collide; bump; hit; hurtle; knock up against
【化】 collision; impingement
【医】 collision; interlocking
【经】 collision
专业解析
完全弹性碰撞(perfectly elastic collision)是经典力学中描述两个物体相互作用后动能与动量均守恒的理想化物理模型。该概念在中英学术文献中常被定义为:"碰撞过程中系统总动能无损耗,碰撞前后动能总和相等,且动量守恒定律成立"《大学物理教程》。
从数学表达角度分析,其核心条件包含两个方程:
- 动量守恒定律:
$$
m1v{1i} + m2v{2i} = m1v{1f} + m2v{2f}
$$
- 动能守恒方程:
$$
frac{1}{2}m1v{1i} + frac{1}{2}m2v{2i} = frac{1}{2}m1v{1f} + frac{1}{2}m2v{2f}
$$
其中$m$表示质量,$v_i$为初速度,$v_f$为末速度《物理学基础》。
实际应用中,该模型常见于分子动力学模拟和台球碰撞分析。例如国际台球联合会(WPA)规则手册指出,职业比赛用球的恢复系数需达到0.96以上以接近完全弹性碰撞特性《运动力学原理》。需要注意的是,真实物理系统受材料形变和热能损耗影响,仅能实现近似弹性碰撞,如钢球碰撞实验误差范围约为2%-5%《实验物理学报》。
网络扩展解释
完全弹性碰撞是物理学中描述两个物体相互作用的一种理想化模型,其核心特征是碰撞前后系统的动量守恒和动能守恒。以下是详细解释:
1. 定义与基本条件
- 完全弹性碰撞:两个物体碰撞后,没有动能损失,所有动能均保留在系统中。碰撞过程中,物体可能发生形变,但形变能量在分离时完全恢复。
- 守恒条件:
- 动量守恒:碰撞前后的总动量相等,即:
$$
m1 v{1i} + m2 v{2i} = m1 v{1f} + m2 v{2f}
$$
- 动能守恒:碰撞前后的总动能相等,即:
$$
frac{1}{2} m1 v{1i} + frac{1}{2} m2 v{2i} = frac{1}{2} m1 v{1f} + frac{1}{2} m2 v{2f}
$$
2. 碰撞后的速度公式
通过联立动量守恒和动能守恒方程,可推导出碰撞后的速度:
- 物体1碰撞后速度:
$$
v_{1f} = frac{(m_1 - m2)v{1i} + 2m2 v{2i}}{m_1 + m_2}
$$
- 物体2碰撞后速度:
$$
v_{2f} = frac{(m_2 - m1)v{2i} + 2m1 v{1i}}{m_1 + m_2}
$$
3. 典型例子
- 等质量物体的碰撞:若两物体质量相等((m_1 = m2)),碰撞后速度交换,即:
$$
v{1f} = v{2i}, quad v{2f} = v_{1i}
$$
- 轻物体撞击静止重物体:若(m_2 gg m1)且(v{2i}=0),碰撞后轻物体速度反向,接近原速率(如乒乓球撞击地面)。
4. 实际应用与局限性
- 应用场景:接近完全弹性碰撞的现象包括:
- 分子或原子间的碰撞(如理想气体模型)。
- 钢球、玻璃球等硬质材料的碰撞。
- 局限性:真实碰撞中,部分动能会转化为热能、声能或永久形变能,因此完全弹性碰撞是理想化假设。
5. 与其他碰撞的对比
- 非弹性碰撞:动能不守恒(如橡皮泥碰撞后粘合)。
- 完全非弹性碰撞:碰撞后两物体以相同速度运动,动能损失最大。
完全弹性碰撞是理解能量传递和守恒定律的重要模型,尽管现实中难以完美实现,但在理论分析和近似计算中具有广泛应用。
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