(我在這裡重複很多次,但這是因為我想弄清楚我的困惑。)
如果兩個台球的精確質量相同,並且一個人撞到另一個靜止的頭,我聽說擊球通常會完全停止,而被擊中的球會以第一個的原始速度彈開(忽略摩擦和熱量以及其他潛在的能量損失)。
我知道這與保持動量一致。但是,現在我正在考慮它,因此我對如何實現它有些困惑。
考慮:
假設我們有兩個球,第1球和第2球。這些球的質量相等。 $$ M_ {1} = M_2 $$ span>
1號球是擊球,原始速度為 $ V_1 $ span>,而2號球正在擊中,本來是靜止的。
一旦第1球擊中第2球,它立即以與減速相同的速度開始加速。換句話說,第1球在第2球上施加的力與第2球在第1球上施加的力相同。這樣,動量得以保持,因此,第2球獲得的任何動量都會使第1球失去。
$$ F_ {1 \ to 2} = F_ {2 \ to 1} $$ span>
那隻是牛頓的第三定律。
由於它們具有相同的質量,因此第1球將以第2球加速的相同速度減速。
但是,經過一定時間後,兩個球在相同方向上將具有相同的動量。也就是說,第1球將被減速到 $ {V_ {i} / 2} $ span>,而第2球將被加速到 $ {V_ {i} / 2} $ span>。
在相同動量的這一點上,球1和球2必須具有相同的速度,因為它們具有相同的質量。
現在,球1向球2施加力的唯一方法是使它們接觸。但是,在它們獲得相同速度後的瞬間,這兩個球不再接觸,因為現在第2球將離開第1球,或者至少以與第1球相同的速率移動。
話雖這麼說,第2球似乎不可能比第1球更快,因為第2球只能加速到與第1球相同的速度。
似乎第1球完全停止並且第2球以第1球的原始速度起飛的可能性更大。
我想念什麼?
編輯:
在閱讀了一些謹慎的評論後,(雖然效果不錯,但我喜歡它,因為它引入了新的變量並指出了事情,所有“如果”問題都引起了很棒的討論,謝謝我已經意識到,將台球想像成是在太空中漂浮而不是在台球桌上漂浮,以消除旋轉會影響碰撞的可能性,這是更好的選擇。
或者我們可以想像無摩擦的台球桌。
但是最好想像它們在太空中漂浮,因為每個人都喜歡太空