下面谈谈力学中的“碰撞"”理论及其在运动控制中的应用:
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碰撞理论:
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1、碰撞的定义:当两个物体相互作用的时间很短,运动状态的改变发生在瞬间,我们定义为两个物体发生了“碰撞”!
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2、碰撞过程的分类:
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1)如果碰撞过程中,两个物体发生的是弹性形变,我们称其为“弹性碰撞”:
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2)如果碰撞过程中,两个物体发生的不是弹性形变,我们称其为“非弹性碰撞”:
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3、相关理论:
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1)由于物体在发生碰撞时,作用时间很短,碰撞力F很大,分析碰撞问题时,其他外力例如重力等可忽略不计;
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2)碰撞前后,系统动量守恒,(即动量守恒定律);
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3)冲量定理:
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A、把碰撞过程中物体受的力F与作用时间t的乘积Ft成为冲量;
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B、冲量定理:冲量等于物体动量的增量;
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4)弹性碰撞前后,动量守恒,机械能守恒;
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5)非弹性碰撞前后,动量守恒,而机械能不守恒;
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4、碰撞理论的研究相关结论:
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1)质量相等的两个物体,发生弹性形变后,运动状态发生了交换或者说传递;
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2)任意质量的两个物体,发生非弹性形变后,两物体运动状态相同,总动量不变;
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3)质量相差很大的两个物体,发生弹性形变后,质量大的物体,运动状态几乎不变,而质量很小的物体运动状态会发生很大的变化或者相反;
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5、碰撞理论的应用:
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1)利用碰撞,可以获得很大的力;
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2)增大运动体的质量,可以使运动体运动状态稳定平衡;
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6、碰撞理论在运动控制中的应用:
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1)运动控制中的起动、停止、制动、加速、减速、等都可以用碰撞理论加以简化;
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2)运动控制中的起动、停止、制动、加速、减速、等都可以用碰撞理论加以简化,可以迅速确定各物理量、参数之间的关系;
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