打字猴:1.701011e+09
1701011000 由于台球均为表面光滑的实心均匀刚体球,故可认为在碰撞过程中动量和机械能守恒,由于两小球质量相同,故发生了“速度交换”。若之前击打的白球以质心速度为向前运动,则碰撞后白球的质心速度为0,被碰撞球的速度。
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1701011002 ①高杆碰撞
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1701011004 高杆球碰撞如图9-33所示,首先考虑击打高杆的碰撞后情况,由于质心速度降为0,碰撞后瞬间只有角速度为ω的转动,此时小球受到一个向前的摩擦力,因此质心开始往前做匀加速运动,假设质心加速的时间为t,摩擦力产生阻抗力矩:
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1701011010 由纯滚动定义,则有:
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1701011016 其中为小球最终纯滚动时的角速度和速度。
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1701011019 同时由动量矩定理:;
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1701011022 动量定理:。
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1701011024 可以解得:
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1701011030 所以当ω足够大时,会看到白球在碰撞后会不停反而加速,而且如果碰前的角速度越大,加速持续的时间也就越长。而且最后白球将以的速度向前运动。
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1701011032 ②低杆碰撞
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1701011035 低杆球碰撞如图9-34所示,在低杆球中,碰撞前白球具有逆时针绕质心的角速度ω,设碰撞前瞬间白球的质心速度为,由于假设小球均为光滑均质球体,因此球之间的摩擦忽略不计,所以白球的转动不影响碰撞的结果。
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1701011040 图9-34 两台球低杆碰撞分析
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1701011044 由动量守恒和机械能守恒可知,被碰撞的球碰后速度,白球碰后瞬间质心速度为0,但有一个逆时针的角速度ω,由于摩擦力Ff产生的阻抗力矩的作用,最终白球会做纯滚运动。设碰撞后t时间,白球开始纯滚动,且纯滚动时的角速度和质心速度分别为。
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1701011047 则由纯滚动条件有:;
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