Ci + Ci¹= 2U 的代数学常规导出思路: 我们可以避开任何特殊的技巧或思路,仅仅凭借 极其常规的通俗的笨拙的老路也同样可以轻松导出 Ci + Ci¹= 2U 这一重要通式。 依据 两个弹性小球发生质心正撞的物理规律,必然同时满足 动量守恒与动能守恒,故而有 mv+MV=mv¹ +MV¹→mv-mv¹= MV¹-MV→m(v-v¹)= M(V¹-V)……【1】 mv²+MV²=mv¹² +MV¹²→ mv²-mv¹²= MV¹²-MV²→ m(v²-v¹²)= M(V¹²-V²)……【2】 【2】/【1】= v+v¹= V¹+V=X……【3】 现在剩下的问题,就是 要求出 【3】中的 X 现在开始:由 【3】得 v+v¹=X……【4】 , V¹+V=X ……【5】, 【4】+【5】=v+v¹+V¹+V=2X ……【6】 将 【6】左边各项同时乘以:[(m+M)/(m+M)]=1 [(m+M)/(m+M)]v+[(m+M)/(m+M)]v¹+[(m+M)/(m+M)]V¹+[(m+M)/(m+M)]V=2X →mv/(m+M)+Mv/(m+M)+mv¹/(m+M)+Mv¹/(m+M)+mV¹/(m+M)+MV¹/(m+M)+mV/(m+M)+MV/(m+M)=2X ……【7】 重组【7】式的左边各项 →(mv+MV)/(m+M)+(mv¹+MV¹)/(m+M)+m(V¹+V)/(m+M)+M(v¹+v)/(m+M)=2X ……【8】 【8】式的左边第一、第二两项 都等于两个弹性小球集体质心的相对于观察系的速度Vc 即有 (mv+MV)/(m+M)=(mv¹+MV¹)/(m+M)=Vc 再注意到 【3】式,v+v¹= V¹+V=X,且将其分别代入【8】式的左边第三、第四两项,便得后两项之和等于X。 故可知【8】式左边等于 2Vc+X,故得: X=2Vc……【9】 再注意【3】式即得:v+v¹= V¹+V=2Vc……【10】 这里【10】式的获得,并没有拼凑 也没有物理说教,更没有牵强 没有附会 没有猜测;纯粹 属于单纯的代数运算(等量代换)的结果。 这 【10】式的物理意义很明确,就是表明 在其“质心系”看来,任意一个小球在撞击前后(相对于集体质心)的速率保持不变。 这个物理意义很好解释:就是因为这是弹性碰撞 所以状态(参量如速率)可逆再现,因为 弹性力属于一种保守力。仅仅是形变的单值函数。 鄙人 只是将 这个两个弹性体体的挤压过程的可逆再现规律 推广进入三体、四体乃至多体的情形而已,得到 无论多少个弹性体同时参与相互挤压,都必然属于可逆再现的过程,所以也就必然都服从 【10】式的一般规律(即“反射定理”): Ci+ Ci¹=2U……【11】 “反射定理”证毕。 |