Co to jest kolizja elastyczna?

Kolizja sprężysta występuje, gdy całkowita energia kinetyczna lub energia ruchu dwóch lub więcej obiektów jest taka sama po zderzeniu, jak przed zderzeniem. W przeciwieństwie do zderzenia nieelastycznego żadna energia nie jest przekształcana w inny typ. Całkowicie elastyczne zderzenia zwykle nie zdarzają się w prawdziwym świecie, poza cząsteczkami subatomowymi, ale zderzenie dwóch bil bilardowych jest bardzo zbliżone.

Istnieją dwa rodzaje kolizji. Pierwsza to zderzenie nieelastyczne, które występuje częściej w życiu codziennym. Podczas zderzenia nieelastycznego część energii kinetycznej lub energii ruchu jest tracona podczas uderzenia. Energia ta jest przetwarzana na inny rodzaj energii, taki jak dźwięk lub ciepło. W zderzeniu sprężystym cała energia kinetyczna dwóch obiektów zostaje zachowana podczas uderzenia.

Zanim dwa obiekty zderzą się, każdy z nich ma pewną ilość energii kinetycznej i pędu. Ilość energii kinetycznej zależy od masy i prędkości każdego z obiektów. W wyniku fundamentalnego prawa zachowania energii, które stwierdza, że ​​energii nigdy nie można zniszczyć, całkowita energia po zderzeniu dwóch obiektów musi być taka sama jak przed zderzeniem. Jeśli jest to zderzenie sprężyste, cała energia pozostaje jako energia kinetyczna i jest po prostu przenoszona z jednego obiektu do drugiego.

W rzeczywistości żadna kolizja między dużymi obiektami nigdy nie jest naprawdę kolizją sprężystą. Dzieje się tak, ponieważ gdy duże obiekty uderzają się w siebie, część energii kinetycznej jest zawsze tracona na różne inne rodzaje energii, takie jak dźwięk, ciepło lub kompresja obiektu. W mikroskopijnym świecie, takim jak oddziaływanie magnetyczne atomów lub elektronów, istnieje prawdopodobieństwo, że zderzenie jest elastyczne, ponieważ nie ma fizycznego kontaktu między przedmiotami. Oddziaływania grawitacyjne między planetami są również czasami klasyfikowane jako zderzenia doskonale elastyczne.

Przykładem niemal elastycznego zderzenia w prawdziwym świecie jest interakcja między dwiema kulkami bilardowymi. Kiedy biała kula zostanie uderzona, zyskuje pewną ilość energii kinetycznej, którą następnie przekazuje podczas zderzenia z inną piłką. Jeśli zderzenie następuje w linii prostej, cała energia kinetyczna jest przenoszona na kulę docelową, co oznacza, że ​​biała kula zatrzymuje się martwa, a kulka docelowa odjeżdża z dokładnie taką samą prędkością. Jeśli kule uderzą pod kątem, wówczas energia kinetyczna jest dzielona między nimi.