Unelastischer Stoß

Ein unelastischer Stoß, im Gegensatz zu einer elastischen Kollision, ist eine Kollision, in der kinetische Energie nicht erhalten wird.

In Kollisionen von makroskopischen Körpern wird eine kinetische Energie in die Schwingenergie der Atome verwandelt, eine Heizungswirkung verursachend, und die Körper werden deformiert.

Die Moleküle eines Benzins oder Flüssigkeit erfahren selten vollkommen elastische Kollisionen, weil kinetische Energie zwischen der Übersetzungsbewegung der Moleküle und ihren inneren Graden der Freiheit mit jeder Kollision ausgetauscht wird. In irgendwelchem Moment ist Hälfte der Kollisionen - in einem unterschiedlichen Ausmaß - unelastisch (das Paar besitzt weniger kinetische Energie nach der Kollision als vorher), und Hälfte konnte als "superelastisch" beschrieben werden (mehr kinetische Energie nach der Kollision besitzend, als vorher). Durchschnittlich über sind komplette molekulare Beispielkollisionen elastisch.

Unelastische Stöße können kinetische Energie nicht erhalten, aber sie folgen wirklich Bewahrung des Schwungs. Einfache ballistische Pendel-Probleme folgen der Bewahrung der kinetischen Energie nur, wenn der Block zu seinem größten Winkel schwingt.

In der Kernphysik ist ein unelastischer Stoß derjenige, in dem die eingehende Partikel den Kern verursacht, den es schlägt, um aufgeregt zu werden oder sich aufzulösen. Tief ist das unelastische Zerstreuen eine Methode, die Struktur von subatomaren Partikeln auf die ziemlich gleiche Weise zu untersuchen, weil Rutherford das Innere des Atoms untersucht hat (sieh Rutherford sich zerstreuen). Solche Experimente wurden auf Protonen gegen Ende der 1960er Jahre mit energiereichen Elektronen am Stanford Geradliniges Gaspedal (SLAC) durchgeführt. Als in Rutherford, der sich tief zerstreut, hat das unelastische Zerstreuen von Elektronen durch Protonenziele offenbart, dass die meisten Ereignis-Elektronen sehr wenig aufeinander wirken und gerade durch mit nur einem Aufprallen der kleinen Zahl zurück gehen. Das zeigt an, dass die Anklage im Proton in kleinen Klumpen konzentriert, von der Entdeckung von Rutherford erinnernd wird, dass die positive Anklage in einem Atom am Kern konzentriert wird. Jedoch, im Fall vom Proton, haben die Beweise drei verschiedene Konzentrationen der Anklage (Quarke) und nicht ein angedeutet.

Formel

Die Formel für die Geschwindigkeiten nach einer eindimensionalen Kollision ist:

::wo

:v ist die Endgeschwindigkeit des ersten Gegenstands nach dem Einfluss

:v ist die Endgeschwindigkeit des zweiten Gegenstands nach dem Einfluss

:u ist die anfängliche Geschwindigkeit des ersten Gegenstands vor dem Einfluss

:u ist die anfängliche Geschwindigkeit des zweiten Gegenstands vor dem Einfluss

:m ist die Masse des ersten Gegenstands

:m ist die Masse des zweiten Gegenstands

:C ist der Koeffizient der Restitution; wenn es 1 ist, haben wir eine elastische Kollision; wenn es 0 ist, haben wir einen vollkommen unelastischen Stoß, sehen unten.

In einem Zentrum des Schwung-Rahmens nehmen die Formeln ab zu:

::

Für zwei - und dreidimensionale Kollisionen sind die Geschwindigkeiten in diesen Formeln die Teilsenkrechte zur Tangente-Linie/Flugzeug am Punkt des Kontakts.

Vollkommen unelastischer Stoß

In einem vollkommen unelastischen Stoß, d. h., ein Nullkoeffizient der Restitution, kleben die kollidierenden Partikeln zusammen. Es ist notwendig, Bewahrung des Schwungs zu denken: (Bemerken Sie: Im gleitenden Block-Beispiel oben wird Schwung nur erhalten, wenn die Oberfläche Nullreibung hat.)

::

wo v die Endgeschwindigkeit ist, die folglich durch gegeben wird

::

Die Verminderung der kinetischen Gesamtenergie ist der kinetischen Gesamtenergie vor der Kollision in einem Zentrum des Schwung-Rahmens in Bezug auf das System von zwei Partikeln gleich, weil in solch einem Rahmen die kinetische Energie nach der Kollision Null ist. In diesem Rahmen der grösste Teil der kinetischen Energie bevor ist die Kollision die der Partikel mit der kleineren Masse. In einem anderen Rahmen zusätzlich zur Verminderung der kinetischen Energie kann es eine Übertragung der kinetischen Energie von einer Partikel bis den anderen geben; die Tatsache, dass das von den Rahmenshows abhängt, wie Verwandter das ist.

Mit der umgekehrten Zeit haben wir die Situation von zwei von einander weggeschobenen Gegenständen, z.B eine Kugel oder einen Rakete-Verwendungsstoß schießend (vergleichen Sie die Abstammung der Rakete-Gleichung von Tsiolkovsky).

Links

  • Schiefer unelastischer Stoß zwischen zwei homogenen Bereichen: Sieh Artikel "The Art of Billiards Play" über http://www.regispetit.com/bil_praa.htm, der die allgemeinen Vektor-Gleichungen einer Kollision zwischen zwei Körpern jeder Geschwindigkeit gibt.

Elastische Kollision / Neugeborenenferse-Stich
Impressum & Datenschutz