Dzīve

Kas ir neelastīga sadursme fizikā?

Kas ir neelastīga sadursme fizikā?

Ja notiek sadursme starp vairākiem objektiem un galīgā kinētiskā enerģija atšķiras no sākotnējās kinētiskās enerģijas, tiek uzskatīts, ka tā ir neelastīga sadursme. Šajās situācijās sākotnējā kinētiskā enerģija dažreiz tiek zaudēta siltuma vai skaņas veidā, kas abi ir atomu vibrācijas rezultāts sadursmes vietā. Lai arī šajās sadursmēs kinētiskā enerģija netiek saglabāta, impulss joprojām tiek saglabāts, un tāpēc impulsa vienādojumus var izmantot, lai noteiktu dažādu sadursmes komponentu kustību.

Neelastīgas un elastīgas sadursmes reālajā dzīvē

Automašīna ietriecas kokā. Automašīna, kas brauca ar ātrumu 80 jūdzes stundā, uzreiz apstājas. Tajā pašā laikā trieciena rezultātā rodas avārijas troksnis. No fizikas viedokļa automašīnas kinētiskā enerģija krasi mainījās; liela daļa enerģijas tika zaudēta skaņas (avārijas troksnis) un siltuma (kas ātri izkliedējas) veidā. Šis sadursmes veids tiek saukts par "neelastīgu".

Turpretī sadursmi, kurā kinētiskā enerģija tiek saglabāta visā sadursmē, sauc par elastīgo sadursmi. Teorētiski elastīgās sadursmes ir saistītas ar diviem vai vairākiem objektiem, kas saduras, nezaudējot kinētisko enerģiju, un abi objekti turpina kustēties tāpat kā pirms sadursmes. Bet, protams, tas nenotiek patiesībā: jebkura sadursme reālajā pasaulē rada tāda veida skaņu vai siltumu, kas nozīmē, ka vismaz daļa kinētiskās enerģijas tiek zaudēta. Tomēr reālās pasaules vajadzībām daži gadījumi, piemēram, divu biljarda bumbiņu sadursme, tiek uzskatīti par aptuveni elastīgiem.

Lieliski neelastīgas sadursmes

Kaut arī neelastīga sadursme notiek jebkurā laikā, kad sadursmes laikā tiek zaudēta kinētiskā enerģija, pastāv maksimālais zaudētās kinētiskās enerģijas daudzums. Šāda veida sadursmē, ko sauc par a perfekti neelastīga sadursme, sadursmes objekti faktiski "iestrēdz" kopā.

Klasisks piemērs tam ir, šaujot lodi koka blokā. Efekts ir pazīstams kā ballistiskā svārsts. Lode nonāk kokā un sāk koka pārvietošanos, bet pēc tam "apstājas" koka iekšienē. (Pēdiņās ievietoju "stop"), jo, tā kā aizzīme tagad atrodas koka blokā un koks ir sācis kustēties, lode faktiski joprojām arī pārvietojas, kaut arī tā nekustas attiecībā pret koku. Tam ir statisks stāvoklis koka bloka iekšpusē.) Zūd kinētiskā enerģija (lielākoties berzes dēļ, kas sakarsē koksni, kad tā nonāk), un beigās tur ir viens objekts, nevis divi.

Šajā gadījumā impulsu joprojām izmanto, lai izdomātu notikušo, taču pēc sadursmes ir mazāk objektu, nekā bija pirms sadursmes, jo tagad vairāki objekti ir salikti kopā. Diviem objektiem tas ir vienādojums, ko izmantotu perfekti neelastīgai sadursmei:

Pilnīgi neelastīgas sadursmes vienādojums:

Skatīties video: Uzdevums par impulsu neelastīga sadursme #1 (Jūlijs 2020).