漆安慎《力学》电子教案-4.6对心碰撞.pptVIP

上 页 下 页 结 束 返 回 第四章 动能和势能 §4.6 对心碰撞 §4.6.1 关于对心碰撞的基本公式 §4.6.2 完全弹性碰撞·查德威克发现中子 §4.6.3 完全非弹性碰撞 §4.6.3 非完全弹性碰撞 §4.6 对心碰撞 碰撞——两个或两个以上物体相遇(相互接近),在极短的时间内发生较强的相互作用. F外 F内,相碰撞物体可视为系统.可用动量守恒. 定义 正碰(对心碰撞)——碰前速度沿两球中心连线，碰后冲力及两球速度也沿这一直线,所以正碰的矢量问题简化为标量问题. 种类 接触碰撞——两个物体直接接触.接触前后没有相互作用,接触时相互作用极为强烈,接触时间极短. 非接触碰撞——两个物体没有直接接触.接触前、“中”、后均有相互作用如： 微观粒子间的散射. 设两球碰前速度v10 v20 , 碰后v1 v2 ,以球心连线为坐标轴,以v10的正方向为轴的正方向.则 定义恢复系数 恢复系数由实验测得. 只与两物体质料有关. §4.6.1 关于对心碰撞的基本公式 联立得 形变为弹性形变，无机械能损失 t O v v10 v20 v1 v2 F t O F12 F21 §4.6.2完全弹性碰撞·查德威克发现中子 1.完全弹性碰撞（e=1） (或用 ) 两球碰后交换速度. (1) m1 = m2 即大球几乎以原速继续前进,而小球以两倍于大球的速率前进. (2) m1 m2，且 v20 = 0 (m2静止) 小球以相等的速率返回. (3) m1 m2，且 v20 = 0 (m2静止) 动画演示 2.查德威克发现中子 1932年，查德威克用碰撞法测量了中子的质量. 放射 性 钋源 ?粒子 铍 靶 中子 石 蜡 质子 检测器 关于发现中子实验的示意图 中子—— 中性粒子,中子质量为质子的1.005~1.008倍. 测得碰后质子 令中子以速率v0分别与质子和氮核碰撞，碰前质子和氮核静止. 中子与它们碰后的速率分别为v1和v2 求中子质量m . 氮核 对中子质子质点系 对中子氮原子质点系 现代精确测量表明, m=1.01 mp 已知mN = 14mp [例题1]用m1 表示中子质量, m2 表示某原子核质量,求： (1)中子与静止的原子核发生对心的完全弹性碰撞后，中子动能损失的比率； (2)铅、碳和氢的原子核质量分别为中子质量的206倍、12倍和1倍，求中子与它们发生对心的完全碰撞后动能损失的比率. [解]把中子及铅、碳和氢的原子核都视作质点. 1.用v10 和v1 表示中子碰撞前后的速度，则动能损失的比率为： 而 2.求中子和铅、碳和氢原子核碰撞能量损失的比率 对于铅， 对于碳， 对于氢， 即中子与氢碰撞时能量损失最多. * * 上 页 下 页 结 束 返 回 第四章 动能和势能