关于球和杆的弹性碰撞!

问题描述:

关于球和杆的弹性碰撞!
长为1,质量为m的均匀直棒静止在一光滑水平面上,中点有一竖直光滑固定轴,一个质量为m1的小球以水平速度v0垂直于棒冲击其一端发生弹性碰撞,求碰撞后球的速度v和棒角速度

此处涉及角动量守恒定理,不知道你学过没有,由角动量守恒知,m1*v0*L/2=m1*v*L/2+J*w,其中,J为杆的转动惯量J=m*L*L/12,另外,因为是弹性碰撞,所以无能量损失,即机械能守恒,故m1*v0*v0/2=m1*v*v/2+J*w*w/2.综合角动量和机械能守恒的两个方程可得v=v0*(3*m1-m)/(3*m1+m),w=12*m1*v0/L/(3*m1+m)