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此單元程式模擬的部分是兩方塊碰撞,其中一塊前端繫一彈簧,質心動能=½質心質量 X (質心速度)², 碰撞 過程無外力作用 ∴ 質心動能不變,因此可以觀察內動能和彈力位能之間的轉換。 PS.彈簧重不計,忽略摩擦力和空氣阻力在此範例,M1 = M2 V1 = V , V2 = - V 若方塊前不繫彈簧,則為較單純碰撞,碰撞後 V1' = {2M / (M+M)}(V)+ {(M-M) / (M+M)}(-V) = -V V2' = {(M-M) / (M+M)}(-V)+{2M / (M+M)}(V) = V 即,碰撞後速度交換而此範例中由於前端繫上彈簧,可以觀察碰撞過程中能量之轉換 => 質心速度Vcm = MV+(-MV)/ (M+M) = 0 ∴質心動能 = 0,又總動能 = 質心動能 + 內動能 =>∴總動能 = 內動能 ∴碰撞過程為內動能和彈力位能之間的轉換。 1)碰撞接近過程:內動能減少彈力位能增加。 2)彈簧最大變形量時:兩者速度相等(等於質心速度), 內動能全變成彈力位能,系統動能僅剩質心動能,系 統在此時動能最少,彈力位能最大。 3)1)碰撞分離過程:彈力位能再轉換成內動能。 觀察這整過程 驗證前一單元所提 內動能則會因系統內力作用而產生能量形式的轉變
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