Ce este coliziunea elastică?

Un coliziune elastică este o situație în care mai multe obiecte se ciocnesc și energia cinetică totală a sistemului este conservată, spre deosebire de an coliziune inelastică, unde energia cinetică se pierde în timpul coliziunii. Toate tipurile de coliziune respectă legea conservării impulsului.

În lumea reală, majoritatea coliziunilor au ca rezultat pierderea de energie cinetică sub formă de căldură și sunet, astfel încât este rar să se obțină coliziuni fizice care sunt cu adevărat elastice. Unele sisteme fizice pierd totuși energie cinetică relativ mică, astfel încât pot fi aproximate ca și cum ar fi coliziuni elastice. Unul dintre cele mai obișnuite exemple în acest sens sunt bile de biliard sau colțurile de pe leagănul lui Newton. În aceste cazuri, energia pierdută este atât de minimă încât pot fi bine aproximate presupunând că toată energia cinetică este păstrată în timpul coliziunii.

Calcularea coliziunilor elastice

O coliziune elastică poate fi evaluată, deoarece conservă două cantități cheie: impulsul și energia cinetică. Ecuațiile de mai jos se aplică în cazul a două obiecte care se mișcă unul față de celălalt și se ciocnesc printr-o coliziune elastică.

m₁ = Masa obiectului 1
m₂ = Masa obiectului 2
v_1i = Viteza inițială a obiectului 1
v_2i = Viteza inițială a obiectului 2
v_1f = Viteza finală a obiectului 1
v_2f = Viteza finală a obiectului 2
Notă: Variabilele cu caractere aldine de mai sus indică faptul că acestea sunt vectorii de viteză. Momentul este o cantitate vectorială, deci direcția contează și trebuie analizată folosind instrumentele matematicii vectoriale. Lipsa de caractere îngroșate în ecuațiile de energie cinetică de mai jos se datorează faptului că este o cantitate scalară și, prin urmare, contează doar mărimea vitezei.
Energia cinetică a unei coliziuni elastice
K_eu = Energia cinetică inițială a sistemului
K_f = Energia cinetică finală a sistemului
K_eu = 0,5m₁v_1i² + 0.5m₂v_2i²
K_f = 0,5m₁v_1f² + 0.5m₂v_2f²
K_eu = K_f
0.5m₁v_1i² + 0.5m₂v_2i² = 0,5m₁v_1f² + 0.5m₂v_2f²
Momentul unei coliziuni elastice
P_eu = Momentul inițial al sistemului
P_f = Momentul final al sistemului
P_eu = m₁ * v_1i + m₂ * v_2i
P_f = m₁ * v_1f + m₂ * v_2f
P_eu = P_f
m₁ * v_1i + m₂ * v_2i = m₁ * v_1f + m₂ * v_2f

Acum puteți analiza sistemul descompunând ceea ce știți, conectând diferitele variabile (nu uitați direcția cantităților vectoriale în ecuația de moment!) Și apoi rezolvați cantitățile sau cantitățile necunoscute..