Ας υποθέσουμε ότι το αντικείμενο A (2 kg) βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας και B (10 τρέχει σε αυτό με υψηλή ταχύτητα. Ποιο είναι το πιθανό αποτέλεσμα;
Βασικές έννοιες:
* ορμή: Η ορμή είναι ένα μέτρο της μάζας ενός αντικειμένου σε κίνηση. Υπολογίζεται ως ταχύτητα μάζας (m) φορές (V): ορμή (p) =m * v
* Διατήρηση της ορμής: Σε ένα κλειστό σύστημα, η συνολική ορμή πριν από μια σύγκρουση ισούται με τη συνολική ορμή μετά τη σύγκρουση.
* Impulse: Η ώθηση είναι η αλλαγή της ορμής ενός αντικειμένου. Προκαλείται από μια δύναμη που ενεργεί για μια χρονική περίοδο.
Ανάλυση σεναρίων:
1. Πριν από τη σύγκρουση: Το αντικείμενο Α είναι σε κατάσταση ηρεμίας, οπότε η ορμή του είναι 0. Το αντικείμενο Β έχει υψηλή ταχύτητα, δίνοντάς του σημαντική ορμή (αφού η μάζα του είναι επίσης πολύ μεγαλύτερη από την Α).
2. Κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης: Η δύναμη του αντίκτυπου προκαλεί αλλαγή στην ορμή και για τα δύο αντικείμενα. Το αντικείμενο Β θα βιώσει μείωση της ορμής, ενώ το αντικείμενο Α θα κερδίσει δυναμική.
3. μετά τη σύγκρουση:
* Πιθανές εκβάσεις:
* Και τα δύο αντικείμενα κινούνται μαζί: Αυτό ονομάζεται απόλυτα ανελαστική σύγκρουση. Τα αντικείμενα κολλάνε μαζί και κινούνται με μια κοινή ταχύτητα μετά την κρούση.
* Και τα δύο αντικείμενα κινούνται ξεχωριστά: Αυτό ονομάζεται ελαστική σύγκρουση. Τα αντικείμενα αναπηδούν μεταξύ τους και η κινητική ενέργεια διατηρείται (η ενέργεια μεταφέρεται αλλά δεν χαθεί).
* συνδυασμός: Η σύγκρουση θα μπορούσε να είναι εν μέρει ελαστική, όπου κάποια ενέργεια χάνεται ως θερμότητα και υγιής, αλλά τα αντικείμενα εξακολουθούν να διαχωρίζονται.
Το πιο πιθανό αποτέλεσμα είναι ότι και τα δύο αντικείμενα θα κινηθούν μαζί μετά τη σύγκρουση (απόλυτα ανελαστική σύγκρουση). Εδώ είναι γιατί:
* Διαφορά μάζας: Το αντικείμενο Β είναι πολύ βαρύτερο από το αντικείμενο Α. Αυτό σημαίνει ότι η δύναμη κρούσης θα είναι πολύ μεγαλύτερη στο αντικείμενο Α, καθιστώντας πιο πιθανό να κολλήσει στο αντικείμενο Β.
* Μεταφορά ενέργειας: Η σύγκρουση πιθανότατα θα μετατρέψει μια σημαντική ποσότητα κινητικής ενέργειας σε άλλες μορφές, όπως η θερμότητα και ο ήχος, μειώνοντας τις πιθανότητες μιας τέλεια ελαστικής αναπήδησης.
Πρόσθετοι παράγοντες:
* Ιδιότητες υλικού: Τα υλικά των αντικειμένων Α και Β επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο παραμορφώνονται κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης. Τα μαλακά, παραμορφώσιμα υλικά θα απορροφούν περισσότερη ενέργεια, καθιστώντας λιγότερο πιθανό τα αντικείμενα να αναπηδήσουν μακριά.
* Γωνία σύγκρουσης: Η γωνία στην οποία το αντικείμενο B χτυπά το αντικείμενο Α θα επηρεάσει την κατεύθυνση της κίνησης μετά τη σύγκρουση.
Συμπερασματικά:
Το πιο πιθανό αποτέλεσμα είναι ότι το αντικείμενο Α θα μετακινηθεί από τον αντίκτυπο και θα μετακινηθεί μαζί με το αντικείμενο Β. Η ταχύτητα των συνδυασμένων αντικειμένων θα είναι μικρότερη από την αρχική ταχύτητα του αντικειμένου Β λόγω της διατήρησης της ορμής.
