Ένα μεγάλο σώμα συγκρούεται με ένα σταθερό μικρό από το πίσω άκρο που τα σώματα συμπεριφέρονται εάν η σύγκρουση είναι ανελαστική;
Βασικές έννοιες:
* ανελαστική σύγκρουση: Η κινητική ενέργεια δεν διατηρείται. Ορισμένες από τις αρχικές κινητικές ενέργειας χάνονται λόγω θερμότητας, ήχου, παραμόρφωσης των αντικειμένων κ.λπ.
* Διατήρηση ορμής: Σε οποιαδήποτε σύγκρουση, η συνολική ορμή του συστήματος παραμένει σταθερή.
σενάριο:
1. Πριν από τη σύγκρουση:
* Ένα μεγάλο σώμα (ας το ονομάσουμε α) με το Mass 'M' κινείται με ταχύτητα 'V'.
* Ένα μικρό σώμα (ας το ονομάσουμε Β) με τη μάζα «Μ» είναι ακίνητο.
2. Κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης:
* Σώμα Α χτυπάει το σώμα Β από πίσω.
* Ο αντίκτυπος προκαλεί παραμόρφωση και παραγωγή θερμότητας, με αποτέλεσμα την απώλεια κινητικής ενέργειας.
* Τα δύο σώματα θα κολλήσουν μαζί, σχηματίζοντας μία μόνο μάζα.
3. μετά τη σύγκρουση:
* Η συνδυασμένη μάζα (M+M) κινείται με μια κοινή ταχύτητα 'V' '(διαβάστε ως V prime).
* Αυτή η ταχύτητα 'v' 'θα είναι μικρότερη από την αρχική ταχύτητα' v 'του σώματος Α λόγω της απώλειας ενέργειας.
Υπολογισμοί:
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη διατήρηση της αρχής της ορμής για να βρούμε την τελική ταχύτητα 'v' ':
* Αρχική ορμή =Τελική ορμή
* M * V + M * 0 =(M + M) * V '
* V '=(M * V) / (M + M)
Συμπεριφορά:
* Συνδυασμένη κίνηση: Τα δύο σώματα θα κινηθούν μαζί ως μία μονάδα μετά τη σύγκρουση.
* Μειωμένη ταχύτητα: Η τελική ταχύτητα της συνδυασμένης μάζας θα είναι μικρότερη από την αρχική ταχύτητα του μεγαλύτερου σώματος.
* Απώλεια ενέργειας: Μια σημαντική ποσότητα κινητικής ενέργειας χάνεται στη σύγκρουση, μετατρέποντας τη θερμότητα, τον ήχο και την παραμόρφωση.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα μεγάλο φορτηγό (α) χτυπώντας ένα μικρό αυτοκίνητο (β) από πίσω. Το αυτοκίνητο θα είναι σοβαρά κατεστραμμένο, το φορτηγό μπορεί να αντιμετωπίσει επίσης κάποια ζημιά, και η συνδυασμένη μάζα θα προχωρήσει με χαμηλότερη ταχύτητα από ό, τι το φορτηγό είχε αρχικά.
Σημαντική σημείωση: Αυτή είναι μια απλοποιημένη εξήγηση. Σε σενάρια πραγματικού κόσμου, άλλοι παράγοντες όπως τα υλικά των αντικειμένων, οι γωνίες επιπτώσεων και η τριβή διαδραματίζουν ρόλο στη δυναμική της σύγκρουσης.
