Kas yra neelastingas susidūrimas fizikoje?
Užuomina: dauguma susidūrimų yra neelastingi
PITTSBURGAS, PA – 2012 m. gruodžio 23 d.: Antonio Brownas #84 Pittsburgh Steelers bando pabėgti nuo Rey Maualuga #58 iš Cincinnati Bengals nardymo reikalų. Gregory Shamus / Getty Images
Kai įvyksta kelių objektų susidūrimas ir galutinis kinetinė energija skiriasi nuo pradinės kinetinės energijos, sakoma, kad ji yra an neelastingas susidūrimas . Tokiose situacijose pradinė kinetinė energija kartais prarandama šilumos ar garso pavidalu, kurie abu yra atomų vibracijos susidūrimo taške pasekmė. Nors šių susidūrimų kinetinė energija neišsaugoma, pagreitį vis dar yra išsaugotas, todėl impulso lygtis gali būti naudojama įvairių susidūrimo komponentų judėjimui nustatyti.
Neelastingi ir elastingi susidūrimai realiame gyvenime
Automobilis rėžėsi į medį. 80 mylių per valandą greičiu važiavęs automobilis akimirksniu nustoja judėti. Tuo pačiu metu dėl smūgio atsiranda triukšmas. Žvelgiant iš fizikos perspektyvos, automobilio kinetinė energija smarkiai pasikeitė; daug energijos buvo prarasta garso (dūžtančio triukšmo) ir šilumos (kuris greitai išsisklaido) pavidalu. Šis susidūrimo tipas vadinamas „neelastingu“.
Priešingai, susidūrimas, kurio metu kinetinė energija išsaugoma viso susidūrimo metu, vadinamas an elastinis susidūrimas . Teoriškai elastiniai susidūrimai apima dviejų ar daugiau objektų susidūrimą neprarandant kinetinės energijos, ir abu objektai toliau juda taip, kaip ir prieš susidūrimą. Bet, žinoma, tai tikrai neįvyksta: bet koks susidūrimas realiame pasaulyje sukelia tam tikros formos garsą ar šilumą, o tai reiškia, kad prarandama bent dalis kinetinės energijos. Tačiau realaus pasaulio tikslais kai kurie atvejai, pavyzdžiui, dviejų biliardo kamuoliukų susidūrimas, laikomi maždaug elastingais.
Tobulai neelastingi susidūrimai
Nors neelastingas susidūrimas įvyksta bet kuriuo metu, kai susidūrimo metu prarandama kinetinė energija, yra didžiausias kinetinės energijos kiekis, kurį galima prarasti. Tokio pobūdžio susidūrimo, vadinamo a visiškai neelastingas susidūrimas , susidūrę objektai iš tikrųjų „sulipdo“ kartu.
Klasikinis to pavyzdys pasitaiko šaudant kulka į medžio luitą. Poveikis žinomas kaip balistinė švytuoklė. Kulka patenka į medieną ir pradeda ją judėti, bet tada „sustabdo“ medienoje. („Stop“ įdėjau į kabutes, nes kulka dabar yra medžio luite ir mediena pradėjo judėti, kulka taip pat vis dar juda, nors ir nejuda medienos atžvilgiu. Jis turi statinę padėtį medienos luito viduje.) Prarandama kinetinė energija (dažniausiai dėl kulkos trinties, kai ji patenka į medieną), o pabaigoje lieka vienas objektas, o ne du.
Šiuo atveju impulsas vis dar naudojamas norint išsiaiškinti, kas atsitiko, tačiau po susidūrimo objektų yra mažiau nei buvo prieš susidūrimą... nes dabar keli objektai yra sulipę. Dviem objektams ši lygtis būtų naudojama visiškai neelastiniam susidūrimui:
Tobulai neelastingo susidūrimo lygtis: