background image

Zderzenie sprężyste centralne (w jednym wymiarze) 
 

 

 

 

zasada zachowania pędu: 

 

'

'

m

m

m

m

2

2

1

1

2

2

1

1

υ

υ

υ

υ

+

=

+

 

(1) 

        = p

pocz

  

    = p

końc

 

zasada zachowania energii mechanicznej (w tym przypadku wyłącznie energia kinetyczna) 

 

2

2

2

2

1

1

2

2

2

2

1

1

2

1

2

1

2

1

2

1

'

'

m

m

m

m

υ

υ

υ

υ

+

=

+

   / 

 2 

(2) 

         = 

ε

k(pocz)

 

 

      = 

ε

k(końc)

 

równania (1) i (2) należy rozwiązać razem jako układ równań 
równanie (2) jest równaniem kwadratowym – rozwiązanie utrudnione 
można uzyskać dwa niezależne równania liniowe 
porządkujemy równania (1) i (2) ze względu na masy m

1

 i m

2

 

)

(

)

(

2

2

2

1

1

1

'

'

m

m

υ

υ

υ

υ

=

 

(3) 

 

)

(

)

(

2

2

2

2

2

2

1

2

1

1

'

'

m

m

υ

υ

υ

υ

=

 

(4) 

 

=

)

)(

(

)

)(

(

2

2

2

2

1

1

1

1

'

'

'

'

υ

υ

υ

υ

υ

υ

υ

υ

+

=

+

 

dzielimy (4) przez (3): 

 

'

'

2

2

1

1

υ

υ

υ

υ

+

=

+

 

(5) 

równania (3) i (5) rozwiązujemy jako układ równań: 

 

)

(

)

(

2

2

2

1

1

1

'

'

m

m

υ

υ

υ

υ

=

 

(3) 

 

'

'

2

2

1

1

υ

υ

υ

υ

+

=

+

 

(5) 

np. z (5) wyznaczamy 

'
2

υ

 

 

2

1

1

2

υ

υ

υ

υ

+

=

'

'

 

i podstawiamy do (3), mnożąc wszystkie nawiasy: 

 

2

2

1

2

1

2

2

2

1

1

1

1

υ

υ

υ

υ

υ

υ

m

m

m

m

m

m

'

'

+

+

=

 

 

'

m

m

m

m

m

1

2

1

2

2

1

2

1

)

(

2

)

(

υ

υ

υ

+

=

+

 

background image

 

2

2

1

2

1

2

1

2

1

1

2

υ

υ

υ

m

m

m

m

m

m

m

'

+

+

+

=

 

(6) 

podstawiając 

'

1

υ  (5) obliczamy 

'
2

υ

 

 

2

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

2

2

1

2

1

2

1

2

1

1

2

2

2

υ

υ

υ

υ

υ

υ

υ

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

'

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

 

 

2

2

1

1

2

1

2

1

1

2

2

υ

υ

υ

m

m

m

m

m

m

m

'

+

+

+

=

 

(7) 

równania (6) i (7) są symetryczne 
 
w przypadku kiedy ciało 2 porusza się przed zderzeniem w lewo, należy podstawić wartość 

υ

2

 < 0; wartości 

'

1

υ < 0 lub 

'
2

υ

< 0 otrzymane w tym przypadku należy również interpretować 

jako ruch odpowiedniego ciała w lewo po zderzeniu