一道物理题,请看图回答

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/05 22:28:14
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这是一个台球被击出后的路线图,请问角a与角b为什么相等?

请用力学的角度去解释,我需要的是本质,请不要用光学去类比。

把物体运动做一下速度的分解,分解为水平方向上V1、竖直方向上V2。
碰撞时的时间,可以认为球只受水平方向上的力。坚直方向上速度没有变化。
台球桌边上是一种弹性物质,可以做弹簧相似的分析,分为三个阶段:
一,球与边作用,球的水平速度减少,边上的弹力作用加大(球加速度在变大)。
二,球的水平速度变为0,边上的弹力达最大值。
三,球做反方向的加速度运动(因为边上的弹力),加速度变小(弹力变小)
在不计能量损失的情况下,能动转化为弹性势能再转化为动能,所以小球的水平速度不变,只是方向改变,那么再将速度合成会发现角a=b

因为水平方向速率不变,
竖直方向速度不变,
由于对称性,
角度相同。

可以用机械波的反射定律来解释,因为台球弹出,对墙产生的力可看作一种机械波,机械波的反射定律还记得吧。反射角=入射角