python开发的小球完全弹性碰撞游戏代码

python开发的小球完全弹性碰撞游戏代码（精选2篇）

篇1：python开发的小球完全弹性碰撞游戏代码

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篇2：一维对心完全弹性碰撞的速度分析

碰撞过程的特点是相互作用的历时极短, 相互作用的冲力极大, 这时其他的作用力相对来说可以不考虑。因此, 将相互作用碰撞的物体作为一个系统, 则在碰撞过程中仅有系统内力的作用, 它就遵从动量守恒定律[1]。我们知道, 在力学范围内, 动量守恒定律是一个独立守恒定律, 是以实验为依据总结出来的, 适用于任何物体中的任何情况[2,3], 即无论物体系由几个物体组成;是高速或是低速;是宏观物体或是微观粒子;物体间相互作用力可以是任何性质的力或是其他性质未知的力;也适用于任何状态变化的过程, 粘合或是分裂;是同向运动还是反向运动;物体之间是相互接触或是它们隔有一段距离;以及物体相互作用时间长或是很短促。

1 回顾背景

普通高中课程标准实验教科书 (物理, 选修3-5) 中第18-19页, 弹性碰撞的两个物体是系在空间中[2], 如图1所示。其中两个物体是刚球, m1向右运动和静止的m2发生碰撞, 根据动量和动能守恒, 推导两球碰撞后的速度为

高中物理课本提出的实验结论, 只是大致比较两者质量不同碰撞后的运动状态度, 没有对碰撞后的速度进行详细的说明。

2 对心完全弹性碰撞

两个物体碰撞前后总动能没有变化的碰撞叫做完全弹性碰撞。在此基础上, 如果碰撞前后的速度方向都在一条直线上, 这种碰撞叫做一维对心完全弹性碰撞, 简称对心弹性碰撞。如图2所示, 射两个物体的质量分别为m1和m2, 它们碰撞前的速度分别为v1和v2。

在图2中, 两个物体发生对心完全弹性碰撞后的速度为v1和v2。根据动量和机械能 (动能) 守恒可得[5]

进行整理可得到两个物体碰撞后的速度

3 讨论

如果m1=m2, 由 (5) 式和 (6) 式可得v′1=v2和v′2=v10。由此表明质量相等的两个物体发生对心完全弹性碰撞后, 物体的速度正好交换。

如果m1<<m2, 则v′1=2v2-v1和v′2=v2。表示小质量的物体碰撞后速度会变化, 而大质量的物体则“我行我素”。特别是当v2=0时, 则v′1=-v1和v′2=0, 表示小质量的物体碰撞后以同样大的速率反弹, 而大质量的物体则“岿然不动”。

如果m1碰撞后的速度v′1=0, 由 (5) 式可得m1/m2=1-2 (v2/v1) 0。由于m1/m2>0, 所以2v2/v1<1。如果v1>0和v2>0, 则v2/v1>2, 即m1碰撞前的速度要大于m2碰撞前速度的2倍才有可能碰撞后静止, 这时m1是主碰物体, m2是被碰物体。综合m1/m2=1-2 (v2-v1) 和 (6) 式可得v′2=v1-v2, 表明m2被碰撞后速度要增加。如果v1>0和v2<0, 则使2v2/v1<1恒成立, 表示两个物体对碰时m1可能静止。

摘要：在一维方向上构建对心完全弹性碰撞模型, 从而创造了新的碰撞实验教学条件。重点分析弹性碰撞的速度, 总结的一系列结论能丰富物理的教学内容, 可以提高学生学习兴趣和认知能力, 对高中物理教学具有一定的促进作用。

关键词：弹性碰撞,速度,动量

参考文献

[1]汪昭义;普通物理学;[M];华东师范大学出版社.2013, 2:61-65.

[2]全日制普通高级中学教科书;物理1 (必修) ;[M];人民教育出版社.2001, 4:123-124.

[3]许江勇;在竖直方向上验证动量守恒定律的实验及分析;[J];黔西南民族师范高等专科学校学报.2008, 3:103-105.

[4]普通高中课程标准实验教科书.物理3-5 (选修) .山东:山东科学技术出版社, 2011, 12:18-19.