完全彈性碰撞英文解釋翻譯、完全彈性碰撞的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 perfect elastic collision
分詞翻譯:
完全的英語翻譯:
completeness; entireness; entirety; absoluteness; every bit; perfectness
【醫】 hol-; holo-
彈的英語翻譯:
ball; bomb; flip; pellet; play; shoot; spring
【醫】 bomb; bullet
碰撞的英語翻譯:
collide; bump; hit; hurtle; knock up against
【化】 collision; impingement
【醫】 collision; interlocking
【經】 collision
專業解析
完全彈性碰撞(perfectly elastic collision)是經典力學中描述兩個物體相互作用後動能與動量均守恒的理想化物理模型。該概念在中英學術文獻中常被定義為:"碰撞過程中系統總動能無損耗,碰撞前後動能總和相等,且動量守恒定律成立"《大學物理教程》。
從數學表達角度分析,其核心條件包含兩個方程:
- 動量守恒定律:
$$
m1v{1i} + m2v{2i} = m1v{1f} + m2v{2f}
$$
- 動能守恒方程:
$$
frac{1}{2}m1v{1i} + frac{1}{2}m2v{2i} = frac{1}{2}m1v{1f} + frac{1}{2}m2v{2f}
$$
其中$m$表示質量,$v_i$為初速度,$v_f$為末速度《物理學基礎》。
實際應用中,該模型常見于分子動力學模拟和台球碰撞分析。例如國際台球聯合會(WPA)規則手冊指出,職業比賽用球的恢複系數需達到0.96以上以接近完全彈性碰撞特性《運動力學原理》。需要注意的是,真實物理系統受材料形變和熱能損耗影響,僅能實現近似彈性碰撞,如鋼球碰撞實驗誤差範圍約為2%-5%《實驗物理學報》。
網絡擴展解釋
完全彈性碰撞是物理學中描述兩個物體相互作用的一種理想化模型,其核心特征是碰撞前後系統的動量守恒和動能守恒。以下是詳細解釋:
1. 定義與基本條件
- 完全彈性碰撞:兩個物體碰撞後,沒有動能損失,所有動能均保留在系統中。碰撞過程中,物體可能發生形變,但形變能量在分離時完全恢複。
- 守恒條件:
- 動量守恒:碰撞前後的總動量相等,即:
$$
m1 v{1i} + m2 v{2i} = m1 v{1f} + m2 v{2f}
$$
- 動能守恒:碰撞前後的總動能相等,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. 碰撞後的速度公式
通過聯立動量守恒和動能守恒方程,可推導出碰撞後的速度:
- 物體1碰撞後速度:
$$
v_{1f} = frac{(m_1 - m2)v{1i} + 2m2 v{2i}}{m_1 + m_2}
$$
- 物體2碰撞後速度:
$$
v_{2f} = frac{(m_2 - m1)v{2i} + 2m1 v{1i}}{m_1 + m_2}
$$
3. 典型例子
- 等質量物體的碰撞:若兩物體質量相等((m_1 = m2)),碰撞後速度交換,即:
$$
v{1f} = v{2i}, quad v{2f} = v_{1i}
$$
- 輕物體撞擊靜止重物體:若(m_2 gg m1)且(v{2i}=0),碰撞後輕物體速度反向,接近原速率(如乒乓球撞擊地面)。
4. 實際應用與局限性
- 應用場景:接近完全彈性碰撞的現象包括:
- 分子或原子間的碰撞(如理想氣體模型)。
- 鋼球、玻璃球等硬質材料的碰撞。
- 局限性:真實碰撞中,部分動能會轉化為熱能、聲能或永久形變能,因此完全彈性碰撞是理想化假設。
5. 與其他碰撞的對比
- 非彈性碰撞:動能不守恒(如橡皮泥碰撞後粘合)。
- 完全非彈性碰撞:碰撞後兩物體以相同速度運動,動能損失最大。
完全彈性碰撞是理解能量傳遞和守恒定律的重要模型,盡管現實中難以完美實現,但在理論分析和近似計算中具有廣泛應用。
分類
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