Förstå inelastiska kollisioner

* inelastiska kollisioner är kollisioner där kinetisk energi är * inte * bevarad. En del av den kinetiska energin omvandlas till andra former av energi, som värme, ljud eller deformation av de inblandade föremålen.

Beräkning av energiförlust

1. Initial kinetisk energi (KE₁): Beräkna systemets totala kinetiska energi * före * kollisionen.

* Ke₁ =1/2 * M₁ * V₁² + 1/2 * M₂ * V₂²

* m₁ och m₂ är föremålens massor

* V₁ och V₂ är objektens initiala hastigheter

2. Final Kinetic Energy (KE₂): Beräkna systemets totala kinetiska energi * efter * kollisionen.

* Ke₂ =1/2 * (m₁ + m₂) * v²

* (m₁ + m₂) är systemets totala massa

* V är den slutliga hastigheten för de kombinerade objekten (eller den slutliga hastigheten för varje objekt om de inte håller sig ihop)

3. Energiförlust (ΔKE): Subtrahera den slutliga kinetiska energin från den initiala kinetiska energin.

* ΔKe =ke₁ - ke₂

Exempel

Låt oss säga att vi har en 2 kg bil (M₁) som reser med 10 m/s (V₁) som kolliderar med en stationär 1 kg bil (M₂) i vila (V₂ =0). Efter kollisionen håller sig de två bilarna ihop och rör sig med en slutlig hastighet (V) på 6,67 m/s.

1. ke₁:

* Ke₁ =1/2 * 2 kg * (10 m/s) ² + 1/2 * 1 kg * (0 m/s) ² =100 j

2. ke₂:

* Ke₂ =1/2 * (2 kg + 1 kg) * (6,67 m/s) ² =66,7 j

3. ΔKe:

* ΔKe =100 J - 66,7 J =33,3 J

Därför förlorades 33,3 joules av mekanisk energi i kollisionen. Denna energi omvandlades till andra former, som värme, ljud och deformation av bilarna.

Nyckelpunkter

* Ju större energiförlust, desto mer inelastisk kollision.

* I en perfekt elastisk kollision finns det ingen energiförlust (ΔKe =0).

* Energiförlusten är alltid positiv, eftersom viss kinetisk energi alltid går förlorad i en inelastisk kollision.