中学物理问题

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送交者: jxh 于 2011-01-15, 11:56:29:

有一个完全刚性的正方形物块M，放在一个没有摩擦的平面上。有一个完全刚性的圆球m，以30度的入射角平行于平面的以速度v击打在M的一个侧面上。问，击打后，M朝哪个方向走？速度如何？

所有跟贴:

总结 - joggle (404 bytes) 2011-01-15, 22:41:08 (537723)
钢球和立方体的碰撞，实际上只是在立方体碰撞面的法线上施加了力。 - jxh (150 bytes) 2011-01-15, 17:40:31 (537650)
- 我觉得这就是一个动量和动能同时守恒的问题，球的垂直分速度不变 - 川苗子 (52 bytes) 2011-01-15, 19:28:54 (537670)
趁这个机会再来推销我的＂力＂无用理论． - OO8 (62 bytes) 2011-01-15, 15:52:23 (537638)
- 说反了吧？力的概念也许在很多地方是衍生品，但很直观实用啊。 (无内容) - JFF (0 bytes) 2011-01-15, 16:30:40 (537643)
  - 那你告诉我这个力有多大？ (无内容) - OO8 (0 bytes) 2011-01-15, 18:55:46 (537664)
    - 如果你告诉我这个碰撞时间是多少的话。 (无内容) - JFF (0 bytes) 2011-01-15, 19:05:33 (537666)
      - 解决问题帮不上忙，要知道还需要其它测不出来的量，要之何用？ (无内容) - OO8 (0 bytes) 2011-01-15, 19:10:30 (537667)
        
        力如同钱不是万能的，但没了它是万万不能的。 (无内容) - JFF (0 bytes) 2011-01-15, 19:19:03 (537668)
  - 劳动人民整出来的概念，一定首先是为实用 (无内容) - whoami (0 bytes) 2011-01-15, 17:02:08 (537645)
- 谁说？我们卖菜的全都用“力”，一斤两斤 (无内容) - whoami (0 bytes) 2011-01-15, 16:10:19 (537640)
条件不足，即使只考虑两物体弹性正撞也得给出一个的终态 - whoami (116 bytes) 2011-01-15, 15:50:15 (537637)
- 错了，想成别的事儿了。动量分配应当只跟两个的质量有关 (无内容) - whoami (0 bytes) 2011-01-15, 20:44:18 (537683)
应该不是中学问题 - niufu (363 bytes) 2011-01-15, 15:02:08 (537629)
- 更正; u, V 的解交换 - niufu (88 bytes) 2011-01-15, 15:05:58 (537630)
  - 再更正typo - niufu (88 bytes) 2011-01-15, 15:13:18 (537631)
    - 更正 - joggle (229 bytes) 2011-01-15, 22:23:22 (537718)
      - beta=Arcsin[0.5(m+M)/sqrt(m^2+M^2-mM)] (无内容) - joggle (0 bytes) 2011-01-15, 22:25:22 (537720)
解：M的速度=1.732mv/(1+m); 球的速度=0.866v(m-1)/(1+m) (无内容) - 川苗子 (0 bytes) 2011-01-15, 13:26:06 (537615)
- 修正：M的速度=1.732mv/(m+M); 球的速度=0.866v-1.732mv(m+M); (无内容) - 川苗子 (0 bytes) 2011-01-15, 14:00:37 (537620)
  - 碰撞后球的速度肯定不为零（沿切线方向动量守恒），你的解答可能为零。 (无内容) - joggle (0 bytes) 2011-01-15, 14:14:09 (537622)
  - 球的方向？ (无内容) - joggle (0 bytes) 2011-01-15, 14:08:21 (537621)
    - 球的方向由结果的（+/-）决定。 (无内容) - 川苗子 (0 bytes) 2011-01-15, 14:20:37 (537625)
撞击后M应该是沿着和撞击面垂直的方向走的。 - jxh (24 bytes) 2011-01-15, 13:12:35 (537604)
- 旋转了怎么办？ (无内容) - e00 (0 bytes) 2011-01-15, 13:22:05 (537612)
  - 参见俺楼上的贴。 (无内容) - jxh (0 bytes) 2011-01-15, 18:45:52 (537663)
不是中学物理吧？ - joggle (354 bytes) 2011-01-15, 12:42:10 (537586)
- 方程好像不太好解，是2次联立方程组 - joggle (20 bytes) 2011-01-15, 12:53:28 (537592)
- 中学时确实没学过动量矩守恒 (无内容) - ak70 (0 bytes) 2011-01-15, 12:47:22 (537589)
  - 动量矩守恒只是在分析线能和转能有转换时有用。 (无内容) - 蟑脑丸 (0 bytes) 2011-01-15, 12:55:24 (537596)
    - 线能？碰撞时一般能量不守恒，假设碰撞时很短。 (无内容) - joggle (0 bytes) 2011-01-15, 12:59:40 (537597)
忽略垂直分量，用0.618v同时解一动量守恒和动能守恒的方程得解。 (无内容) - 川苗子 (0 bytes) 2011-01-15, 12:41:45 (537585)
- 不能忽略法线方向的分量，球会回弹的。 (无内容) - joggle (0 bytes) 2011-01-15, 13:09:55 (537602)
  - 球的方向由结果的（+/—）决定。如果（-）则弹回。 (无内容) - 川苗子 (0 bytes) 2011-01-15, 13:17:00 (537609)
- 改0.618为0.866 (无内容) - 川苗子 (0 bytes) 2011-01-15, 13:06:47 (537600)
你说“完全刚性”，是不是说撞击过程中没有能量损失？ - ak70 (100 bytes) 2011-01-15, 12:30:24 (537576)
- 如果速度是矢量的动量守恒，那速度是标量的能量是不是守恒？ (无内容) - 蟑脑丸 (0 bytes) 2011-01-15, 12:35:57 (537580)
  - 未必，跟两个物体的质量有关。不过这道题好像缺条件， - ak70 (79 bytes) 2011-01-15, 12:39:35 (537582)
    - 实际是三个未知量：球的反射角和反射速度、正方形物块的速度 (无内容) - joggle (0 bytes) 2011-01-15, 13:12:46 (537605)
    - 完全刚性和无磨擦，大大的简化了在任何时侯都有的动量和能量守恒。 (无内容) - 蟑脑丸 (0 bytes) 2011-01-15, 12:49:07 (537591)
      - 我把能量守恒给忘了。按川苗子的办法再列一个二次方程就行了，另外 - ak70 (132 bytes) 2011-01-15, 12:55:08 (537595)
如果球的半径大于正方体的边长的话，那是撞不到侧面上去的。 (无内容) - 川苗子 (0 bytes) 2011-01-15, 12:24:11 (537572)
- 粪粪真是太蠢。既然告诉你撞上了，那不就没这问题吗？ - JFF (24 bytes) 2011-01-15, 12:35:51 (537579)
  - 你也别起劲。你的看家赚钱的力学都变成中学智力竞赛题了。 (无内容) - 蟑脑丸 (0 bytes) 2011-01-15, 12:39:50 (537583)
    - 你这李政道USP项目的美国物理学博士，还是去把什么热容量 - JFF (221 bytes) 2011-01-15, 12:54:25 (537594)
      - 你个靠力学吃饭的，就这中学智力竞赛题都不能一句话讲清楚， - 蟑脑丸 (126 bytes) 2011-01-15, 13:03:09 (537598)
        
        靠力学吃饭？我送外卖的，靠小费吃饭。我还告诉你， - JFF (132 bytes) 2011-01-15, 13:10:34 (537603)
        
        嘘。。。不要讲出来为啥我一蟑脑丸对你跟本就是不屑一顾， (无内容) - 蟑脑丸 (0 bytes) 2011-01-15, 15:25:40 (537632)
        
        "但玩你这美国物理学博士那是处处有余。要不我们现在当场比划比划？" (无内容) - JFF (0 bytes) 2011-01-15, 15:37:26 (537634)
        
        义和团土共都这样的，咱们比划比划？谁跟你玩？你自己比划吧。 - 蟑脑丸 (70 bytes) 2011-01-15, 16:23:20 (537642)
        
        我是看在李政道CUSPEA计划的名头上，才有兴趣在物理上赏 - JFF (53 bytes) 2011-01-15, 17:03:32 (537646)
击打在侧面中心位置。 - jxh (25 bytes) 2011-01-15, 12:19:21 (537569)
- 中学物理，这些简化题中之意。 (无内容) - JFF (0 bytes) 2011-01-15, 12:40:43 (537584)
- 没啥区别。关键是无磨擦和完全钢性的假设。 (无内容) - 蟑脑丸 (0 bytes) 2011-01-15, 12:23:32 (537571)
  - 恶搞？ (无内容) - e00 (0 bytes) 2011-01-15, 12:30:02 (537575)
M的方向和m原先的方向一致，速度是M的动能等于原m的动能。 (无内容) - 蟑脑丸 (0 bytes) 2011-01-15, 12:18:22 (537567)

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