撞球的物理學，撞球的物理學

這個問題比本書中的大多數問題更進一步，它涉及動量和動能守恆的問題，同時也使用了向量方法。 如果乙個沒有經驗的人打球，他成功地將“8”球打進了乙個角落的口袋，那麼“Q”球同時被放入另乙個角落的口袋裡是否有很大的危險？ （如果“Q”球落入口袋，則被扣分。

a） 在所示位置可能導致點球;

b） 在所示位置造成點球的危險很小。

乙個。 每個撞球運動員都知道，當“Q”和“8”球相撞時，兩個球會以大約90度的角度彈開，也就是說，它們彼此大致成直角分開。 在圖片中，兩個角袋相對於“8”球的位置相隔90度角，因此“Q”球落入袋子的危險性非常大。

為什麼球會以直角分離？ 兩個球的質量（或應該）相等，因此它們的動量應與它們的速度成正比。 因此，碰撞後“8”和“q”球的速度之和應等於碰撞前“q”球的速度。

但從圖中可以看出，有許多可能的組合，其中兩個速度的總和等於“q”球的起始速度。 你應該選擇哪乙個？

在這個問題上，不僅要考慮動量，還要考慮能量。 因為碰撞後兩個球的動能之和接近於碰撞前“q”球的動能。 球的動能與其速度的平方成正比。

由於兩個球的質量相同，因此碰撞後“q”球速度的平方加上“8”球速度的平方應等於碰撞前“q”球速度的平方。 根據向量加法則可以看出，“8”和“q”球碰撞後的速度向量構成了平行四邊形的兩側。 根據動量守恆定律，平行四邊形的對角線等於“q”球的原始速度向量。

從動能守恆定律可以看出，平行四邊形兩邊的平方和必須等於對角線的平方。 這意味著這個特定平行四邊形的相鄰邊形成的角必須是直角！ 還記得畢達哥拉斯的三角形定律嗎？

由此得出結論，兩個球以 90 度角彈開。 為什麼我們留出空間以正好 90 度角分離，但大致以 90 度角分離？ 因為碰撞不是全彈性碰撞，所以部分原始動能變成了熱量。

此外，球之間以及球與桌子之間也存在摩擦，因此球在碰撞前後的動量和能量並不嚴格相等。 一些能量也可能成為球碰撞後的旋轉能量。 有經驗的撞球運動員利用這些效果，找到了一種在不被扣分的情況下用“Q”球將“8”球收入囊中的方法。

力的作用是倒數的，在沒有外力的情況下，碰撞物體在相反方向上受到相同大小的力。

物理學中的碰撞分為兩類：全彈性碰撞和非全彈性碰撞。 全彈性碰撞是一種理想化的碰撞——其中沒有能量損失。 由硬質材料製成的物體之間的碰撞通常被認為是全彈性碰撞，例如鋼球、玻璃球、鋼球與硬地面之間的碰撞等。

非全彈性碰撞存在能量損失，這也是一種常見的碰撞型別。 在發生非全彈性碰撞的情況下，如果碰撞中的兩個物體在碰撞後粘在一起，這種碰撞稱為完全非彈性碰撞，其能量損失最大。

無論是全彈性碰撞還是非全彈性碰撞，它們都遵循動量守恆定律。 動量守恆定律比牛頓運動定律更適用，它不僅適用於宇宙中恆星之間的相互作用，也適用於微觀世界中基本粒子之間的相互作用。 當兩個物體碰撞時，有正碰撞和斜碰撞兩種形式。

對於撞球來說，在擊球過程中，根據主球和目標球的位置，基本上採用正斜碰撞的擊球方式。 在擊打斜球的方式上，還需要根據需要選擇母球與目標球碰撞的角度，這是撞球中必須掌握的技能。

根據動量定理，擊球後母球的速度與球桿給予球的衝量有關。 球桿的衝量取決於球桿在擊球過程中施加在球上的力的大小和動作的持續時間。 在動量定理中：

當物體受到脈衝i時，它使物體的動量p發生變化，其表示式為i=δp，即fδt=δp。 為了使目標球的速度變化大（但動量變化是肯定的），可以採用兩種基本方法：一種是通過球桿施加較大的擊球力，但擊球時間較短; 第二種是通過球桿施加較小的打擊力，但打擊時間更長。 可以控制球桿的打擊力，通過操縱球桿來實現擊球時間。

如果撞球運動員猛烈擊球，擊球後停止，那麼擊球時間很短; 如果撞球運動員均勻地施加力，並允許球桿繼續沿力的方向延伸，那麼擊球時間會更長。

這個東西最好自己計算一下，這樣會更令人印象深刻。。我不會的。。 技術方面包括：

擊中母球的上半部分會有跟隨目標球的趨勢，擊中下半部分會阻止母球跟隨目標球。 旋轉球是擊中母球的左上角或右上角，會產生像足球中任意球一樣的弧線球效果，母球的前進路徑是弧形的，可以繞過前面直線擋住的其他球，擊中目標球， 這是很難練習的。

看看這張花哨的照片