Какво е нееластичен сблъсък във физиката?

Когато има сблъсък между множество обекти и финал кинетична енергия е различна от първоначалната кинетична енергия, казва се, че е нееластичен сблъсък. В тези ситуации първоначалната кинетична енергия понякога се губи под формата на топлина или звук, като и двете са резултат от вибрацията на атомите в точката на сблъсък. Въпреки че кинетичната енергия не се запазва при тези сблъсъци, импулс все още се запазва и следователно уравненията за инерция могат да се използват за определяне на движението на различните компоненти на сблъсъка.

Нееластични и еластични сблъсъци в реалния живот

Кола се блъска в дърво. Колата, която вървеше със скорост 80 мили в час, моментално спира да се движи. В същото време ударът води до шум в трясък. От гледна точка на физиката кинетичната енергия на колата се промени драстично; голяма част от енергията се губи под формата на звук (шумът от трясък) и топлина (която се разсейва бързо). Този тип сблъсък се нарича "нееластичен".

За разлика от тях сблъсъкът, при който кинетичната енергия се запазва по време на сблъсъка, се нарича an

instagram viewer
еластичен сблъсък. На теория еластичните сблъсъци включват сблъскване на два или повече обекта без загуба на кинетична енергия и двата обекта продължават да се движат както преди сблъсъка. Но разбира се, това всъщност не се случва: всеки сблъсък в реалния свят води до отдаване на някаква форма на звук или топлина, което означава, че поне малко кинетична енергия се губи. За реални цели обаче някои случаи, като например сблъскване на две билярдни топки, се считат за приблизително еластични.

Перфектно нееластични сблъсъци

Докато се случи нееластичен сблъсък по всяко време, когато кинетичната енергия се загуби по време на сблъсъка, има максимално количество кинетична енергия, която може да бъде загубена. При този вид сблъсък, наречен a съвършено нееластичен сблъсък, сблъскащите се обекти всъщност се оказват "залепени".

Класически пример за това се случва при стрелба на куршум в блок от дърво. Ефектът е известен като балистично махало. Куршумът влиза в гората и започва дървесината да се движи, но след това „спира“ вътре в дървесината. (Слагам „стоп“ в кавички, защото, тъй като куршумът сега се съдържа в блока от дърво, и дървесината е започнал да се движи, куршумът всъщност все още се движи, въпреки че не се движи по отношение на дърво. Той има статично положение вътре в дървения блок.) Кинетичната енергия се губи (най-вече чрез триенето на куршума, нагряващ дървата, когато влезе), а в края има един обект вместо два.

В този случай все още се използва инерцията, за да се установи какво се е случило, но след сблъсъка има по-малко обекти, отколкото преди сблъсъка... тъй като сега множество обекти са залепени заедно. За два обекта това е уравнението, което би се използвало за съвършено нееластичен сблъсък:

Уравнение за перфектно нееластичен сблъсък:

instagram story viewer