動量守恆計算機

動量守恆定律指出，孤立系統的總動量維持不變。動量是質量與速度的乘積，寫成 p = mv。由於速度包含方向，動量是向量。在一維計算中，正號代表一個方向，負號則代表相反方向。因此，計算機允許沿所選負軸方向運動的物體輸入負的初速度。碰撞前，總動量為 m1u1 + m2u2；碰撞後則為 m1v1 + m2v2。若這兩個物體未受外部衝量作用，前後的總動量就相等。 完全非彈性碰撞是指物體碰撞後黏在一起。此後兩個物體具有相同的末速度，可用初始總動量除以總質量求得。動量守恆，但動能通常不守恆。部分機械能轉變為形變、熱、振動或聲音。車輛碰撞與鐵路車廂連結可作為近似例子，但實際系統可能還有其他運動與外力。 完全彈性碰撞同時滿足動量與動能守恆。聯立這兩個守恆方程式，即可分別求出各物體的末速度。在常見的理想情況下，質量相等的物體會交換速度。當能量損失小到可忽略時，撞球與微小粒子間的交互作用常以彈性碰撞建模。本計算機採用一維正面彈性碰撞的標準解析公式。 請統一使用一種質量單位與一種速度單位。標籤採用公斤與公尺每秒，因此動量以公斤公尺每秒表示，動能以焦耳表示。除了顯示時的四捨五入誤差，碰撞前後的總動量應一致。彈性碰撞的前後總動能也應一致。完全非彈性碰撞的最終動能則應小於或等於初始動能。 本模型假設只有兩個物體、沿直線運動、瞬間接觸，且碰撞期間沒有顯著外力。它不模擬自轉、碰撞角度、碰撞後的摩擦、形變細節，或介於零與一之間的恢復係數。這些效應需要更詳細的力學模型。在上述假設範圍內，本計算機可協助快速核對作業、比較碰撞類型，並理解質量與帶正負號的速度如何決定結果。