Intermediate

彈性碰撞計算器

計算保守動量和動能的一維彈性碰撞後兩個物體的最終速度。

kg

kg

m/s

m/s

Final velocity of mass 1 (v1)
-2m/s

Velocity of the first body after the collision

Final velocity v1
-2 m/s
Final velocity v2
3 m/s
Total momentum
5 kg·m/s
Total kinetic energy
17.5 J
u₁u₂v₁v₂Velocity vectors before (u) and after (v) the collision
Step by step
  1. 1

    Total mass

    2 + 3 = 5
  2. 2

    Numerator (m1 − m2)·u1 + 2·m2·u2

    (2 − 3) × 4 + 2 × 3 × -1 = -10
    The combined momentum transfer terms from the elastic-collision formula.
  3. 3

    Final velocity v1

    -10 ÷ 5 = -2
計算結果僅為一般資訊用途的估算值,並非專業建議——在仰賴重要結果之前,請務必自行獨立查證。 閱讀完整免責聲明.
快速解答

此計算機如何運作?

在一維彈性碰撞中,動量和動能均守恆,得到 v1 = ((m1−m2)u1 + 2m2·u2)/(m1+m2) 和 v2 = ((m2−m1)u2 + 2m1·u1)/(m1+m2)。輸入兩個質量和初速度,即可獲得每個最終速度以及動量和能量驗證結果。

公式
v1 = ((m1 − m2)·u1 + 2·m2·u2) / (m1 + m2); v2 = ((m2 − m1)·u2 + 2·m1·u1) / (m1 + m2)
How this is calculated

一維彈性碰撞是總動量和總動能均守恆的碰撞。輸入值為兩個質量 m1 和 m2(千克)及其初速度 u1 和 u2(米/秒),速度的符號表示沿運動線的方向。

同時求解兩個守恆方程得到封閉形式的結果:v1 = ((m1 − m2)·u1 + 2·m2·u2) / (m1 + m2) 和 v2 = ((m2 − m1)·u2 + 2·m1·u1) / (m1 + m2)。當兩質量相等時,物體只是互換速度。當一個移動物體撞擊一個重得多的靜止物體時,它會以接近原速度彈回,而輕得多的目標則以接近兩倍入射速度向前飛出。

計算器報告兩個最終速度以及碰撞後的總動量和總動能;對於正確的彈性碰撞,這些值與碰撞前的總值相符。質量必須為正值,速度可以為負值以表示相反方向。模型假設無摩擦的直線交互作用,無旋轉或變形損失。

常見問題

當碰撞除動量守恆外,總動能也守恆時,該碰撞即為彈性碰撞。完全彈性碰撞是一種理想化,硬球、氣體分子和類似撞球的碰撞可以近似這種情況。

速度在一維中是一個向量,因此其符號編碼方向。對一個方向的運動使用正值,對相反方向使用負值,以便正確模擬正面碰撞。

對於相等質量,公式化簡為 v1 = u2 和 v2 = u1,即兩個物體簡單地交換速度,這就是為什麼被撞的撞球滾動而母球停下的原因。

也稱為

彈性碰撞
一維碰撞
末速度計算
動量守恆
兩體碰撞
彈性碰撞計算

APA

TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 彈性碰撞計算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/elastic-collision-calculator

Chicago

TG we-Calculate Editorial Team. "彈性碰撞計算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/elastic-collision-calculator.

IEEE

TG we-Calculate Editorial Team, "彈性碰撞計算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/elastic-collision-calculator

BibTeX

@misc{wecalculate_elastic_collision_calculator, title = {彈性碰撞計算器}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/elastic-collision-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }

這個計算機對您有幫助嗎?