为什么碰撞中动能损失最大的时刻是速度相等时

怎么证明(要方法)...
2026年09月20日 10:50
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网友(1):

什么完全非弹性碰撞的动能损失最大?本文给出一个初等证明.

设质量分别为m1、m2的两物体发生正碰后,速度分别由v1、v2变为v'1、v'2,由动量守恒定律可知,系统的动量p恒定,即为定值.且

p=m1v'1+m2v'2 (1)

由于碰前系统的动能Ek为常量,要使动能损失△Ek=Ek-E'k最大,即需E'k最小.

由(1)得:v'1=(p-m2v'2)/m1代入(2)整理得:

m2(m1+m2)v'22-2pm2v'2+(p2-2m1E'k)=0 (3)

这是关于v'2的一元二次方程,由于v'2应取实数值,即应有:其判别式△=b2-4ac≥0.

即:(-2pm2)2-4m2(m1+m2)(p2-2m1E'k)≥0

则 E'k≥p2/2(m1+m2)

说明E'k确实存在最小值,且当E'k取最小值时有△=0,方程(3)有等根,则

说明当v'1=v'2,即两物体发生完全非弹性碰撞时(就是你说的速度相等),动能损失最大.