Was ist elastische Kollision?
Eine elastische Kollision liegt vor, wenn die gesamte kinetische Energie oder Bewegungsenergie von zwei oder mehr Objekten nach einer Kollision dieselbe ist wie vor der Kollision. Im Gegensatz zu einer unelastischen Kollision wird keine Energie in einen anderen Typ umgewandelt. Vollständig elastische Kollisionen treten normalerweise nicht in der realen Welt auf, abgesehen von subatomaren Partikeln, aber die Kollision zwischen zwei Billardkugeln ist eine enge Annäherung.
Es gibt zwei Arten von Kollisionen. Die erste ist eine unelastische Kollision, die im Alltag häufiger auftritt. Während einer unelastischen Kollision geht ein Teil der kinetischen Energie oder Bewegungsenergie beim Aufprall verloren. Diese Energie wird in eine andere Art von Energie wie Schall oder Wärme umgewandelt. Bei einer elastischen Kollision bleibt die gesamte kinetische Energie der beiden Objekte während des Aufpralls erhalten.
Bevor zwei Objekte kollidieren, haben sie jeweils eine bestimmte Menge an kinetischer Energie und Impuls. Die Menge der kinetischen Energie hängt von der Masse und der Geschwindigkeit jedes Objekts ab. Aufgrund des grundlegenden Energieerhaltungssatzes, der besagt, dass Energie niemals zerstört werden kann, muss die Gesamtenergie nach der Kollision zweier Objekte dieselbe sein wie vor der Kollision. Wenn es sich um eine elastische Kollision handelt, bleibt die gesamte Energie als kinetische Energie erhalten und wird einfach von einem Objekt zum anderen bewegt.
In Wirklichkeit ist keine Kollision zwischen großen Objekten wirklich eine elastische Kollision. Dies liegt daran, dass bei einem Aufeinandertreffen großer Objekte ein Teil der kinetischen Energie immer an verschiedene andere Energiearten wie Schall, Wärme oder Kompression des Objekts verloren geht. In der mikroskopischen Welt, wie der magnetischen Wechselwirkung von Atomen oder Elektronen, besteht die Möglichkeit, dass die Kollision elastisch ist, da kein physischer Kontakt zwischen den Objekten besteht. Gravitationswechselwirkungen zwischen Planeten werden manchmal auch als perfekt elastische Kollisionen klassifiziert.
Ein Beispiel für eine fast elastische Kollision in der realen Welt ist die Interaktion zwischen zwei Billardkugeln. Wenn der weiße Ball getroffen wird, gewinnt er eine bestimmte Menge an kinetischer Energie, die er dann während der Kollision mit einem anderen Ball überträgt. Tritt die Kollision auf einer geraden Linie auf, wird die gesamte kinetische Energie auf den Zielball übertragen, dh der weiße Ball bleibt stehen und der Zielball bewegt sich mit genau der gleichen Geschwindigkeit ab. Treffen die Kugeln schräg, so wird die kinetische Energie auf beide aufgeteilt.