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得
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与物块2碰后瞬间速度为
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与物块3碰前速度记为v12,由
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得
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故与物块3接触后,{1,2,3}系统速度为
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例7 质心系中的二体斜碰撞.
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质心系中的二体斜碰撞都是二维斜碰撞,试说明之.
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解 质心系中质点1,2碰前合动量为零,初速v10,v20在某一直线MCN上.碰后系统动量仍为零,碰后速度v1,v2也必在某一直线PCQ上.直线MCN和直线PCQ均过质心C,两者唯一确定平面σ.故碰撞前后质点1,2速度均在平面σ上,若是斜碰撞,则必定是二维斜碰撞.
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例8 线性引力.
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假若质点间的万有引力是线性的,即质量m1,m2的质点间万有引力大小为
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其中G*为假想的引力常量,r为两质点的间距.不考虑质点间相互碰撞的可能性,试在质心系中导出多质点引力系统各质点的运动轨道和周期.
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解 质心系为惯性系,以质心为坐标原点,第i质点的质量记为mi,位矢记为ri,加速度记为,可建立下述动力学方程组:
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将质点系总质量记为m,有
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