理想弹性碰撞,平面光滑。
所以动能守恒。
1/2mv²➕1/2MV²=E,M=nm这是一个椭圆。
令x²=v²/n,y²=V²把它转化为圆,画出象限图。
动量也守恒,所以mv➕MV=p,这是一条斜率k=-√(1/n)的斜线。画图。
星号※,当,V>v方向均为正的时候,不再发生碰撞。所以,在第一象限有一段V>v的短弧,不发生碰撞。
斜率为k的这条直线,最初,v=0,V=-1,画图做出直线。该直线与圆的另一个交点,就是发生碰撞的位置。碰撞以后小物体-v方向发生改变为v,在第四象限找到对应点。
设,该斜率为k的直线与圆的两个交点形成的短弧对应的圆周角为θ。
即tanθ=k=-√(1/n)
当n无限大的时候,tanθ=θ
碰撞了N次,那N×θ=π(极限是发生碰撞的区域是全部圆周,圆周所对应的圆周角为π)
所以碰撞次数N=π/θ=√n·π
大物体质量是小物体质量的n倍。
100倍,就是31次。
10000倍,就是314次。以此类推。
“每个常数的背后,都有许多秘密”。
故弄玄虚。
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