鄭濤 (Tao Steven Zheng) 著

【問(wèn)題】

一顆質(zhì)量為 的子彈以一定的速度 射入質(zhì)量為 ?的靜態(tài)的木塊。如果子彈-木塊系統(tǒng)的擺動(dòng)最高到達(dá) ，求解以下問(wèn)題。

【題一】解釋為什么能量守恒定律（conservation of energy）不能在碰撞前應(yīng)用？

【題二】求 ，用 、 、 表示。

【題三】 假設(shè)木塊比子彈重100倍。如果子彈-木塊系統(tǒng)擺動(dòng)到20厘米的高度，子彈原來(lái)的速度 是多少？用地球的引力加速 。

【題解】

【題一】

能量?jī)H在完全彈性碰撞（perfectly elastic collisions）中才守恒。由于這種碰撞是非彈性的，能量在碰撞前和碰撞過(guò)程中是不守恒的。然而，子彈-木塊系統(tǒng)的動(dòng)能（kinetic energy）在碰撞后是守恒的，并轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能（gravitational potential energy）。


【題二】

動(dòng)量守恒（碰撞前和碰撞中）。

能量守恒（碰撞后）。

從動(dòng)量守恒，得

所以

【題三】

由于