Mis on füüsika elastsed kokkupõrked?

Kui toimub kokkupõrge mitme objekti ja finaali vahel kineetiline energia erineb algsest kineetilisest energiast, öeldakse, et see on elastse kokkupõrge. Nendes olukordades kaob mõnikord algne kineetiline energia soojuse või heli kujul, mis mõlemad on aatomite kokkupõrkekoha vibratsiooni tagajärjed. Kuigi kineetiline energia ei ole nendes kokkupõrgetes säilinud, hoog on endiselt konserveeritud ja seetõttu saab impulsi võrrandite abil kindlaks määrata kokkupõrke erinevate komponentide liikumise.

Elastsed ja elastsed kokkupõrked päriselus

Auto kukkus puu sisse. Auto, mis sõitis kiirusega 80 miili tunnis, peatub hetkega liikumine. Samal ajal põhjustab kokkupõrge müra. Füüsika seisukohast muutus auto kineetiline energia drastiliselt; suur osa energiast kadus heli (krahhimüra) ja soojuse (mis hajub kiiresti) kujul. Seda tüüpi kokkupõrkeid nimetatakse "elastseks".

Seevastu kokkupõrget, kus kineetiline energia säilib kogu kokkupõrke ajal, nimetatakse elastne kokkupõrge. Teoreetiliselt hõlmavad elastsed kokkupõrked kahte või enamat objekti, mis põrkuvad, ilma et kineetiline energia kaotaks, ja mõlemad objektid jätkavad liikumist, nagu nad tegid enne kokkupõrget. Kuid muidugi ei juhtu seda tegelikult: igasugune kokkupõrge reaalmaailmas põhjustab mingis vormis heli või soojuse eraldumist, mis tähendab, et vähemalt osa kineetilisest energiast on kadunud. Reaalses plaanis peetakse mõned juhtumid, näiteks kahe piljardipalli kokkupõrget, umbes elastseks.

instagram viewer

Täiesti elastsed kokkupõrked

Kui igal ajal, kui kokkupõrge kaotab kineetilise energia, toimub elastse kokkupõrge, võib selle kaotada maksimaalne kogus kineetilist energiat. Sellises kokkupõrkes, mida nimetatakse a täiesti elastse kokkupõrge, satuvad põrkuvad objektid tegelikult "kinni".

Klassikaline näide sellest ilmneb kuuli puuplokki laskmisel. Efekt on tuntud kui ballistiline pendel. Täpp läheb puusse ja alustab puidu liikumist, kuid siis "peatub" puidu sees. (Panin jutumärkidesse "stopp", sest kuna täpp on nüüd puuplokis ja puidus on hakanud liikuma, tegelikult liigub ka kuul endiselt, ehkki see ei liigu puit. Sellel on puitplokis staatiline positsioon.) Kineetiline energia kaob (enamasti hõõrdudes kuuli, mis kuumutab puitu selle sisenemisel) ja lõpuks on kahe asemel üks objekt.

Sel juhul kasutatakse ikkagi juhtunut välja nuputama, kuid kokkupõrke järel on vähem esemeid kui enne kokkupõrget... sest mitu objekti on nüüd üksteisega kinni. Kahe objekti puhul kasutatakse võrrandit, mida kasutatakse ideaalselt elastse kokkupõrke korral:

Täiesti ebastabiilse kokkupõrke võrrand:

instagram story viewer