碰撞中的物理艺术

碰撞中的物理艺术
苹果落地。

“咚，呯！”撞了，于是万有引力定律产生了。

宇宙发生碰撞。

于是，星星、月亮、地球、太阳产生了……
原子相撞结合为分子，分子相碰组成了物质，组成了你我他。

粒子的碰撞产生巨大的能量,
地壳的碰撞引发惊人的地震；
石头的碰撞磨出耀眼的火花。

两个星球因为碰撞，产生令人向往而美丽的流星雨
两块炽热的钢铁因为碰撞，从而产生了明亮的火花……
世界是由碰撞组成的,生活是由碰撞构成的……
碰撞是一个物理学的名词，是一个力学的概念，但是它却与生活有着密不可分的关系。

生活中有着无穷无尽的碰撞的例子。

可以说我们是在一个碰撞的世界中生活，亦是在一个碰撞的环境中成长，我们生活的衣，食，住，行都离不开碰撞。

那么究竟何为碰撞呢?让我们从物理学的角度上认识一下碰撞的含义。

“碰撞”在物理学中表现为两粒子或物体间极短的相互作用。

碰撞前后参与物发生速度，动量或能量改变。

由能量转移的方式区分为弹性碰撞和非弹性碰撞。

弹性碰撞是碰撞前后整个系统的动能不变的碰撞。

弹性碰撞的必要条件是动能没有转成其他形式的能量（热能、转动能量），例如原子的碰撞。

非弹性碰撞是碰撞后整个系统的部分动能转换成至少其中一碰撞物的内能，使整个系统的动能无法守恒。

在高中物理中学过三种碰撞，1完全弹性碰撞 2全完非弹性碰撞 3非完全弹性碰撞。

不管是哪种碰撞，物体都会发生速度和能量的变化，我们从中可以明白一点；碰撞可以传递速度和能量。

如果没有发生碰撞，物质与物质怎么发生相互接触，没有碰撞的发生，物质与物质之间的相对运动又有什么意义，没有发生碰撞，物质又怎么去影响其他物质，物质之间又怎么传递速度和能量。

从物理的角度让我们感觉碰撞很抽象，但是我们生活确实与碰撞密不可分。

我们小时候喜欢玩的碰碰车，玻璃弹珠，现在喜欢玩的台球，桌球，以及一些运动项目，如足球，排球，篮球，乒乓球等，都利用了碰撞的原理。

还有生活中我们经常发生的一些事故也与碰撞相关，像车祸，等交通事故……下面我们就介绍生活中一些现象的简单的原理，以及这些现象给我们生活带来的艺术，产生的美。

首先我们介绍一项大家都熟悉的运动—台球中的碰撞原理。

学习台球首先要了解球杆怎样打，打主球的各个不同部位，球将会产生怎样的旋转变化，当主球主动撞击被动的目标球后，两个球后产生怎样的旋转变化和行进去向。

用球杆击打主球上的点叫击点也叫撞点。

母球有无数的撞点。

球技越高尚尊贵的人，就越能够有用地运用各种巧妙的撞点而使母球自己发生极其巧妙的动弹，不外对于初学者来说，只要能够照着图片上的九个根柢撞点，就能使母球有用地转运了。

撞击中心点，撞击中心上（推杆球），撞击中心下（拉杆球），撞击右侧（右扭转球），撞击左侧（左扭转球），撞击右上（右扭转推杆球），撞击左上（左扭转推杆球），撞击右下（右扭转拉杆球），撞击左下（左扭转拉杆球）。

能够明白母球的撞点与动弹，你可以以撞点的根柢去把握台球的体例。

母球撞点根柢上分为击中心点（CenterShot）、击中心偏上处（推杆球）、击中心偏下处（拉杆球）、击右侧（右扭转球）、击左侧（左扭转球）、击右上角（右转推杆球）、击左上角（左转推杆球）、击右下角（右转拉杆球）、击左下角（左转拉杆球）等九个撞点。

推杆球即是撞击母球的上方，母球被撞击之后会一边向前动弹一边前进。

等到母球碰触了方针球之后，还会跟着该方针球的前进标的目的往前动弹。

拉杆球则是撞击母球的下方，母球被撞击之后会一边向后动弹一边前进。

等到它碰着了方针球之后还会向猬缩。

扭转球即是撞击母球的侧面，母球被撞击之后会一边像陀螺一样一边扭转一边前进。

我们可以照着在母球上撞击分歧的撞点，而使它在前进时发生良多分歧的转变，而且碰触到方针球之后也有良多分歧的转变。

在落袋名目撞球的角逐场合中，必需使母球撞击方针球而且将方针球击落球袋，是以必需考虑到方针球被撞击之后的前进门路。

所以在这两种分歧的角逐中，在对于母球的撞点上，必需有分歧的选择。

要练习撞击母球时，必需从练习撞击中心点起头。

当你使母球前进回转以及侧面回转时，母球被撞击之后会发生很巧妙的的转变，角逐选手在自己的球技渐渐前进时，也要去慢慢地把握住那种细微的转变。

至于初学者，仍是必需先熟谙中心点的撞击后，才进修其他撞点的撞击。

若是是玩落袋名目撞球时，概略有一半以上是操纵中心点撞击法来击球的。

当你在握住球杆筹办击球时，要尽管即便使球杆连结水平。

初学者在击球时年夜都邑撞击比中心点轻细低一点的地方，这很轻易造成失踪误或犯规。

造成这种现象的缘故原由是因为右手的架桥过高或是过低所引起的。

要知道自己击球时是否击中母球的中心点，可以将母球以直角击向橡皮边就可以知道了。

若是是以切确的抽打行动撞击母球中心点时，母球在碰着橡皮边之后模拟仍是会以直角弹归来。

若是在弹归来时并不是直角而标的目的左侧或右侧时，就浮现击球时并没有击到中心点。

不外若是你是撞击到垂直轴（中心点偏上或偏下也属於垂直轴之内）上的任一点时，母球模拟仍是会以直角反弹归来。

根柢的点当然是只有九个，可是现实上可供撞击的撞点却是无数个，是以母球被撞击之后概略发生无数种转变。

主球和目标球的运动的瞬间位置，符合一原主球运动方向为对角线的矩形定则，变即瞬间的主球与目标球的轨迹，构成了矩形的两个边，这个矩形对角，就是原主球的运动方向，依据这个定则，便可估计主球与目标球碰撞后到达的位置。

随着经济的发展，人们生活品质的提高，汽车已经成为家中必备的交通工具了，与此同时，车祸的发生也频繁出现，那么就使得汽车安全成为了大众比较关心的一个问题。

现在我们所购买的车在出厂时都会经过碰撞试验为了减少出现碰撞所产生的惯性，车中都会配有安全气囊。

那么何为碰撞试验和安全气囊呢？当前汽车的碰撞实验的一个陷阱就是：不同车型都是对着质量和强度都是无限大的被撞物冲击。

然后以此作为证据，来证明自己汽车的安全性其实是差不多的，这是极端错误的。

举个例子：拿鸡蛋对着锅台碰，你可以发现所有的鸡蛋碎了，而且都碎得差不多，于是可以得出鸡蛋的安全性都差不多。

可是你拿两个鸡蛋对碰呢，结果是一边损坏一半吗？错！你会发现，一定只有一个鸡蛋碎了，同时另一个完好无损！问题出现了：为什么对着锅台碰都差不多，但是鸡蛋之间对碰却永远只有一个碎了？这个实验结果与汽车碰撞有关系吗？原因就在于：当结构开始溃败时，刚度会急剧降低。

让我们仔细看一下鸡蛋碰撞的过程吧！1，两个鸡蛋开始碰撞一瞬间，结构都是完好的，刚性都是最大；2，随着碰撞的继续，力量越来越大，于是其中一个刚性较弱的结构开始溃败；3，不幸发生了，开始溃败的结构刚度急剧降低，于是，开始溃败就意味着它永远溃败，于是所有的能量都被先溃败的一只鸡蛋吸走了。

我们在看看汽车之间的碰撞吧（撞锅台，大家的结果当然都一样！）。

1，开始，两车的结构都是完好的，都在以刚性对刚性；2，随着碰撞的继续，力量越来越大，于是刚性较弱的A车的结构开始溃败，大家熟知的碰撞吸能区开始工作；3，不幸再次发生，因为结构变形，A车的结构刚度反而更急剧降低，于是开始不停的"变形、吸能"；4，在A车的吸能区溃缩到刚性的驾驶仓结构之前，另一车的主要结构保持
刚性，吸能区不工作。

结论：两车对碰，其中一个刚度较低的，吸能区结构将先溃败并导致刚度降低，最终将承受所有形变，并吸收绝大部分的碰撞能量。

这就是为什么你总可以看到，两车碰撞时，往往一车的结构几乎完好无损，另一车已经是稀哩哗啦拖去大修！
安全气囊，即分布在车内前方（正副驾驶位），侧方（车内前排和后排）和车顶三个方向。

在装有安全气囊系统的容器外部都印有Supplemental Inflatable Restraint System，简称SRS)的字样，直译成中文，应为“辅助可充气约束系统”。

旨在减轻汽车碰撞后，乘员因惯性发生二次碰撞时的伤害程度。

为了减少汽车发生正面碰撞时由于巨大的惯性力所造成的对驾驶员和乘员的伤害，现在的汽车在驾驶员方向盘中央普遍装有安全气囊，有些汽车在副驾驶座前的手套箱上端和乘员座位上也装有安全气囊。

当汽车发生正面碰撞事故时，安全气囊控制系统检测到冲击力超过庙宇值时，安全气囊电子控制装置立即接通充气元件中的传爆管电路，点燃传爆管内的点火介质，火焰引燃点火药粉和气体发生剂，产生大量气体，在0.03s的时间内即将气囊充气，使气囊急剧膨胀，冲出方向盘盖罩，缓冲对驾驶员和乘员的冲击，随后又将气囊中的气体放出。

初中证明，汽车装用安全气囊后，汽车发生正面碰撞事故对驾驶员和乘员的伤害程度大大减小。

有些汽车不仅装有前端的安全气囊，还装有侧面安全气囊，在汽车发生侧面碰撞时，也能使侧面安全气囊充气，以减小侧向碰撞时的伤害。

据统计，气囊在汽车相撞时，保使头部受伤率减少25%，面部受伤率减少80%左右。

因此在很大程度上降低了人员的伤亡，生活中还有许多碰撞现象，以及这些现象给我们生活带来的便利以及给我们带来的艺术效果和乐趣。

碰撞看似很简单的问题，但运作起来非常复杂。

碰撞是一切事物现象发展的根源。

题目：碰撞中的物理艺术
学院：基础医学院
班级：09级临床六班
姓名：范靖雪
学号：0910015640。