質心動能: 系統內動能: 彈性碰撞 - 大綱

在一維非彈性碰撞的系統中，因不受外力作用，所以仍符合動量守恆，但動能會有所消耗，所以動能不 ... 再利用一維彈性碰撞的公式去驗證是否有符合我們所觀察到的現象？ 　 　 　 大綱: 1. 實驗原理說明 2. 實驗器材 3. 實驗演示項目 4. 演示參考影片 5. 演示參考看板及國高中學習單 6. 這個實驗的趣味 7. 問題與討論 8. 相關學測題目 9. 參考資料 10. 其他 1.實驗原理說明 一維彈性碰撞：在一維彈性碰撞中，系統將會遵守動量守恆與動能守恆，且碰撞前後物體的軌跡都在同一直線上。

動量守恆： 當一系統帶有動量P=mv(m為質量;v是速度) 在無外力的作用下其動量會守恆不變。

動能守恆： 當一系統帶有動能Ｅ，在無外力作功的情況下， 則系統動能守恆。

利用動量守恆與動能守恆的式子我們可以推導出： 補充:  一維非彈性碰撞： 在一維非彈性碰撞的系統中，因不受外力作用，所以仍符合動量守恆，但動能會有所消耗，所以動能不守恆。

而當兩物體經由碰撞合為一體時，此系統為完全非彈性碰撞，而系統仍然遵守動量守恆， 但動能不守恆，在動能方面會消耗內動能，而使兩者以質心動能的速度前進。

質心:多質點系統質量可視為集中於一點，此點稱為質心。

質心動能:          系統內動能:          彈性碰撞:彈性碰撞是碰撞前後整個系統的動能不變的碰撞。

一維碰撞:物體在一直線上碰撞，在碰撞前後物體的軌跡都在同          一直線上。

二維碰撞:又稱為平面碰撞，在碰撞前後物體只會在平面上運動 Top 2.實驗器材 1.塑膠球一個 2.相同鋼球兩個 3.桿子 4.牛頓搖籃 （圖：dreamstime.com) Top 　 3.實驗演示項目 1.一維碰撞  　　　     質量大撞小：運用兩隻尺做一軌道，運用質量較大的鋼球 　　　　去正面 擊質量較小的塑膠球，並觀察其運動狀況。

    質量小撞大：運用兩隻尺做一軌道，運用質量較小的塑膠 　　　　球去正面撞擊質量較大的鋼球，並觀察其運動狀況。

　質量相同速度交換：運用兩隻尺做一軌，運用質量相同的 　　　　鋼球去互相撞擊，並觀察其運動狀況。

    再利用一維彈性碰撞的公式去驗證是否有符合我們所觀察到的現象？ 2.二維碰撞 　 　利用兩質量相同的鋼球，用一鋼球去撞擊另一鋼球的側邊， 　要避開中心撞擊，並觀察重擊後兩球的運動方向是否呈現９０ 　度直角。

　 　 3.牛頓搖籃 　 　以牛頓搖籃的架設選取其中一邊的一球，將球拉起再放 　開，觀察球的撞擊情形。

接著再觀察拉起兩顆球的狀況。

　在推論實驗過程是否有遵守動量守恆與動能守恆。

　　 　   力學拱門 因為靜力平衡，所以能使拱橋為一穩固結構 Top 　 4.演示參考影片 　 牛頓搖籃 (分享自youtube) Top 5.演示參考看板 碰撞看板.docx 國中學習單 高中學習單 Top                                                                                         6.這個實驗的趣味 生活中有很多球類運動運用了碰撞的原理，碰撞並不僅限於 球與球的作用還有球拍與球、球棒與球.....等的作用。

如果我 們能夠對於碰撞的原理做清楚的分析就能將它應用在生活上 Top 7.問題與討論 　 1.撞球運動中有一技術叫做定桿，請問是如何做到的？ 2.如果你是棒球場上的最強打擊者，每一球都能夠不偏不倚 　的擊中球中心，那麼你的揮棒速度是不是越快越好？ 3.相同質量的球，其中一個靜止，另一球有速度Ｖ撞擊靜止 　球，會有什麼現象產生？ Top      8.相關 學測題目 　 65.在光滑的水平面上有一靜止且質量為M的木塊，一質量 為m的子彈以速度v向右水平射入該木塊。

在陷入木塊的過 程中，子彈受摩擦力而減速。

子彈最後停留在木塊中，兩者以 相同的速度運動。

下列敘述哪些正確？(應選3項) (A)當射入的子彈減速時，摩擦力對木塊作正功 (B)子彈與木塊互施摩擦力，且兩力量值相同方向相反 (C)當子彈減速停留在木塊後，木塊的末速為mvM/ (D)在子彈陷入木塊後，當兩者的速度相等時，摩擦力消失 (E)由於沒有外力作用於子彈與木塊的系統，故系統的動能守恆                                               (103學測) Top                                                                                                                                      9.參考資料 　 Top 　 10.其他 　 Top