Zachovává se kinetická energie při nepružné kolizi: Proč, kdy a podrobná fakta a často kladené otázky

Při nepružné srážce se kinetická energie nezachová.

Definice nepružná kolize sám prohlašuje, že je opakem elastické srážky, a tak se v tomto nezachovává kinetická energie.

Při tomto typu kolize se objekty vzájemně srazí, ale neodrazí se. Občas také způsobí deformaci objektu.

In V tomto článku se pokusíme odpovědět na otázky, jako je zachování kinetické energie při nepružné srážce, proč a kdy se zachovává kinetická energie, je vůbec zachována nebo ne.

Proč se při nepružné srážce nezachová kinetická energie?

Zachování hybnosti dochází k elastickým i nepružným srážkám.

Hybnost je zachována, ale kinetická energie není udržována při výskytu nepružné srážky. Tím by se přeměnil na nějakou jinou formu energie.

Při nepružné srážce se hybnost systému před kolizí bude rovnat hybnosti systému po kolizi. Kinetická energie se však ztrácí do okolí přeměnou na teplo nebo zvuk nebo na jiný druh formy energie.

Proto se někdy srážející se předměty slepí k sobě, i když tato vlastnost velmi závisí na materiálu těla. Uvažujme například dvě koule vyrobené ze stejného materiálu o stejné hmotnosti (M) a pohybující se k sobě stejnou rychlostí (U).

Počáteční součet Kinetická energie pro tento systém lze zadat jako:

(1/2)MU²+(1/2)MU² = MU²

Nyní drží spolu, jakmile se srazí. Tento šetří hybnost, ale kinetická energie systému po srážce bude nulová. Takový kolize je považována za dokonale nepružnou srážce, protože snížení kinetické energie při této srážce je nejvyšší než u jakékoli jiné srážky.

Na otázku 'Je při nepružné kolizi zachována kinetická energie?' je snazší odpovědět? s pomocí příkladu dokonale nepružné kolize.

Někdy jeden objekt táhne jiný objekt; k tomu dochází, když má jeden objekt větší hmotnost než jiný objekt nebo když je jeden objekt v klidu.

Přečtěte si také o Je zachována kinetická energie při elastické kolizi.

Jak se zachovává kinetická energie při pružné srážce, ale nikoli při nepružné srážce?

Kinetická energie se přemění na jiné formy energie, když dojde k nepružné srážce.

Když se předměty srazí, častěji než ne, může dojít k přeskupení atomů nebo molekul uvnitř těla, díky čemuž se kinetická energie přemění na jinou formu. Není tedy konzervováno.

Jak již bylo zmíněno dříve, materiál předmětu hraje významnou roli při rozhodování, zda bude srážka elastická nebo neelastická. Pokud je gumový míč vržen směrem ke zdi, při kolizi se odrazí. Ve výsledku můžeme říci, že se jedná o elastickou srážku.

Ale pokud je skleněná koule hozena směrem ke zdi, okamžitě se při kolizi rozpadne na kusy. Ve výsledku tedy říkáme, že jde o nepružnou kolizi.

V případě gumového míče se míč zdeformoval, ale na velmi krátký okamžik a veškerá energie pracovala na tom, aby se míč přeměnil do původního tvaru a velikosti. Jedná se tedy o elastickou kolizi.

V případě skleněné koule pracovala veškerá energie při rozbití koule. V důsledku toho se vazby mezi molekulami přerušily a vznikl zvuk. Jedná se tedy o nepružnou kolizi.

V obou případech, práce byla provedena, ale energie byla přenesena do různých forem, což způsobilo, že srážka byla buď elastická, nebo neelastická.

S pomocí tohoto příkladu tedy můžeme odpovědět na otázku „Je kinetická energie zachována v nepružné srážce?“

Přečtěte si také o 15 Příklad potenciální energie na kinetickou energii.

Nejčastější dotazy

Pokusme se pomocí několika příkladů odpovědět na otázku „Zachovává se kinetická energie při elastické srážce“?

1. Vzorec pro kolizi v jednom rozměru je dán takto:

Restituční koeficient - je to poměr konečné a počáteční rychlosti objektů po srážce. Pokud je hodnota koeficientu restituce 0, pak by se jednalo o dokonale nepružnou kolizi. Pokud je hodnota koeficientu restituce mezi 0 a 1, pak by se jednalo o reálnou nepružnou kolizi. A pokud je číselná hodnota koeficientu restituce 1, pak by to mělo být a dokonale elastická kolize.

• Vzorec pro dokonale nepružnou kolizi.

Když dojde k dokonale nepružné kolizi, předměty se slepí a pohybují se jedním směrem. Vzorec pro tento scénář je dán takto:

S pomocí všech těchto příkladů a otázek jsme tedy byli schopni odpovědět na otázku 'Je kinetická energie zachována při nepružné srážce?'

Dvě koule mají stejnou hmotnost (1 kg). Najděte hybnost a kinetickou energii systému dvou kuliček před a po srážce, jestliže se koule 1 pohybuje rychlostí 2 m/s a koule 2 je v klidu.

Vzhledem k tomu, že:

koule 1 se pohybuje rychlostí 2 m/s směrem ke kouli 2. Koule 2 je v klidu.

Kinetická energie pro tento systém před srážkou je dána jako:

Hybnost tohoto systému před srážkou je dána jako:

mv + mv = (1) (2) + (1) (0) = 2 + 0 = 2 kg m/s

Jak se koule srazí, rychlost koule 1 klesá a rychlost koule 2 se zvyšuje. Pokud jsou nové rychlosti:

Míč 1 = 1 m/sa míč 2 = 1 m/s.

Potom je kinetická energie pro tento systém po srážce dána jako:

A hybnost pro tento systém po srážce je dána jako:

mv + mv = (1) (1) + (1) (1) = 1 + 1 = 2 kg m/s

Pokud se tedy zeptáte: „Zachová se kinetická energie při nepružné srážce?“ pak lze na tuto otázku odpovědět takto:

Fenomén if nepružná srážka je taková, že hybnost je zachována, ale kinetická energie není nikdy zachována při nepružné srážce.

S pomocí všech těchto příkladů a otázek jsme tedy byli schopni odpovědět na otázku 'Je kinetická energie zachována při nepružné srážce?'

Dvě děti si hrají na dlouhé skluzavce. Kid A o hmotnosti 30 kg klouže rychlostí 4 m/s. Kid B o hmotnosti 25 kg klouže na stejné skluzavce, ale před kid A rychlostí 3 m/s. Dítě A se srazí s dítětem B a neustále klouže dolů jako jeden celek. Vypočítejte výslednou rychlost dítěte A po srážce.

Pro zjištění konečné rychlosti dítěte A po srážce máme vzorec:

V_A = 3.54 m/s

Proto je konečná rychlost dítěte A po srážce 3.54 m/s.

S pomocí všech těchto příkladů a otázek jsme tedy byli schopni odpovědět na otázku 'Je kinetická energie zachována při nepružné srážce?'

Také čtení:

• Je kinetická energie zachována při elastické srážce
• Chemická energie na zvukovou energii
• Příklady mechanické energie
• Příklad elektrické energie na chemickou energii
• Příklady světelné energie
• Příklad přechodu elektrické energie na energii záření
• Příklad přechodu elektrické energie na kinetickou energii
• Příklad kinetické až tepelné energie
• Energie záření na chemickou energii
• Příklad zářivé energie