Об этом инструменте
Калькулятор столкновений (1D) — это бесплатный браузерный физический инструмент, который находит скорости после лобового столкновения двух тел. Введите каждую массу и начальную скорость, выберите тип столкновения, и он вернёт обе конечные скорости, а также баланс импульса и кинетической энергии. Все вычисления выполняются локально в вашем браузере.
Импульс всегда сохраняется: p = m₁v₁ + m₂v₂. Для абсолютно неупругого столкновения тела слипаются со скоростью v' = (m₁v₁ + m₂v₂)/(m₁ + m₂). Для упругого столкновения используются v₁' = ((m₁ − m₂)v₁ + 2m₂v₂)/(m₁ + m₂) и v₂' = ((m₂ − m₁)v₂ + 2m₁v₁)/(m₁ + m₂). Для заданного коэффициента восстановления e он сочетает сохранение импульса с e = (v₂' − v₁')/(v₁ − v₂).
Плитки результата показывают обе скорости после столкновения, сохранённый суммарный импульс и кинетическую энергию до и после, чтобы вы точно видели, сколько энергии рассеивает столкновение. Используйте положительные и отрицательные скорости для указания направления вдоль линии движения.
Часто задаваемые вопросы
Что такое коэффициент восстановления?
Это e = (v₂' − v₁')/(v₁ − v₂), отношение относительной скорости после столкновения к скорости до него. e = 1 — абсолютно упругое (энергия не теряется), e = 0 — абсолютно неупругое (тела слипаются), а значения между ними моделируют реальные, частично упругие столкновения.
Всегда ли сохраняется импульс?
Да. Суммарный импульс p = m₁v₁ + m₂v₂ сохраняется при любом типе столкновения, поэтому плитка импульса одинакова до и после. Кинетическая энергия, напротив, сохраняется только при абсолютно упругом столкновении.
Почему равные массы обмениваются скоростями при упругом столкновении?
Когда m₁ = m₂, формулы для упругого столкновения сводятся к v₁' = v₂ и v₂' = v₁, поэтому тела просто обмениваются скоростями — классический результат, который можно проверить с равными массами и любыми скоростями.
Как вводить направления?
Используйте знак каждой скорости: положительный в одну сторону, отрицательный — в другую вдоль линии удара. Массы должны быть положительными. Всё вычисляется в вашем браузере, ничего не загружается на сервер.
Больше инструментов