حياة

ما هو الاصطدام غير المرن في الفيزياء؟

ما هو الاصطدام غير المرن في الفيزياء؟

عندما يكون هناك تصادم بين كائنات متعددة وتكون الطاقة الحركية النهائية مختلفة عن الطاقة الحركية الأولية ، يقال إنها اصطدام غير مرن. في هذه الحالات ، تُفقد الطاقة الحركية الأصلية في بعض الأحيان في شكل حرارة أو صوت ، وكلاهما نتيجة اهتزاز الذرات عند نقطة التصادم. على الرغم من عدم الحفاظ على الطاقة الحركية في هذه الاصطدامات ، إلا أنه لا يزال يتم الحفاظ على الزخم وبالتالي يمكن استخدام معادلات الزخم لتحديد حركة المكونات المختلفة للتصادم.

التصادم غير المرن والمرن في الحياة الحقيقية

تصطدم سيارة بشجرة. السيارة ، التي كانت تسير بسرعة 80 ميلاً في الساعة ، تتوقف على الفور عن الحركة. في الوقت نفسه ، يؤدي التأثير إلى تحطم الضجيج. من منظور الفيزياء ، تغيرت الطاقة الحركية للسيارة بشكل كبير. تم فقد الكثير من الطاقة في شكل صوت (الضوضاء المنهارة) والحرارة (التي تتبدد بسرعة). هذا النوع من الاصطدام يسمى "غير مرن".

في المقابل ، فإن الاصطدام الذي يتم فيه الحفاظ على الطاقة الحركية في جميع أنحاء التصادم يسمى التصادم المرن. من الناحية النظرية ، تتضمن التصادمات المرنة كائنين أو أكثر من الاصطدامات دون فقدان الطاقة الحركية ، ويستمر كلا الجسمين في التحرك كما حدث قبل التصادم. لكن هذا بالطبع لا يحدث بالفعل: أي تصادم في العالم الحقيقي ينتج عنه شكل من أشكال الصوت أو الحرارة ينطلق ، مما يعني على الأقل فقدان بعض الطاقة الحركية. لأغراض العالم الحقيقي ، رغم ذلك ، تعتبر بعض الحالات ، مثل تصادم كرات البلياردو ، مرنة تقريبًا.

التصادم غير مرن تماما

بينما يحدث التصادم غير المرن في أي وقت تفقد فيه الطاقة الحركية أثناء الاصطدام ، إلا أن هناك قدرًا كبيرًا من الطاقة الحركية التي يمكن أن تضيع. في هذا النوع من الاصطدام ، ودعا أ تصادم غير مرن تماما، كائنات الاصطدام في الواقع ينتهي "عالقة" معا.

مثال كلاسيكي على هذا يحدث عند إطلاق رصاصة في كتلة من الخشب. يُعرف التأثير باسم البندول البالستية. الرصاصة تدخل الحطب وتبدأ في نقل الخشب ، ثم "تتوقف" داخل الحطب. (لقد وضعت كلمة "توقف" في علامات الاقتباس لأنه نظرًا لأن الرصاصة موجودة الآن داخل كتلة الخشب ، وبدأت الحركة في التحرك ، فإن الرصاصة ما زالت تتحرك في الواقع أيضًا ، رغم أنها لا تتحرك فيما يتعلق بالخشب). لها موقع ثابت داخل كتلة الخشب.) تُفقد الطاقة الحركية (معظمها من خلال احتكاك الرصاصة التي تقوم بتسخين الخشب عند دخوله) ، وفي النهاية ، يوجد كائن واحد بدلاً من اثنين.

في هذه الحالة ، لا يزال يتم استخدام الزخم لمعرفة ما حدث ، ولكن يوجد عدد أقل من الكائنات بعد الاصطدام مقارنة بما كان عليه قبل التصادم ... لأن الكائنات المتعددة عالقة الآن معًا. بالنسبة لكائنين ، هذه هي المعادلة التي سيتم استخدامها للتصادم غير المرن تمامًا:

معادلة الاصطدام غير المرن:


شاهد الفيديو: التصادم المرن وغير المرن (كانون الثاني 2022).

Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos