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現學現賣,低速落體撞出高速水花的物理學
送交者: 括號 2012年03月05日15:23:12 於 [靈機一動] 發送悄悄話
剛學了動量守恆碰撞,用來試着說明一下服虎大師的"低速度的S塊撞出高速度的水花的物理學"。

我只企圖說明的是低速物體可以向前撞出高速物體,而並不演義到具體的S裝水並使水向後反向拋涉。所以,我採用一維彈性碰撞簡化模型。大物體M以速度V與靜止的小物體m發生彈性碰撞。

由動量和能量守恆,有方程:

MV = Mv + mu
Mv^2 = Mv^2 + mu^2

解方程得靜止小物體m被大物體M撞後向前的速度u為

u = 2V/(1 + m/M) > V

而且,m相對M越小,m被M撞後的速度u越大(最大可以為原來M速度V的2倍)。

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