ビリヤードのゲームでは、ボール同士が一定の速度で衝突します。外力によって2つの物体が互いに接触するこの動作は、衝突と呼ばれます。しかし、衝突後はどうなるでしょうか？一方のボールの運動量が減少し、もう一方のボールの運動量が増加するのはなぜですか?衝突後に反対方向に動くのはなぜですか?衝突前後の各ボールの速度は?衝突する物体の速度の意味と重要性について議論しましょう.
衝突
2 つの質量が短時間相互作用すると、衝突する質量のエネルギーと運動量が変化します。このイベントは衝突と呼ばれます。
衝突の種類
さまざまなタイプの衝突は次のとおりです:
- 弾性衝突
衝突する物体の総運動エネルギーが一定のままである 2 つの物体間の衝突は、弾性衝突として知られています。完全に弾性的な衝突の場合、運動エネルギーは熱や音などの他の形のエネルギーに変換されません。
- 非弾性衝突
非弾性衝突とは、衝突する粒子の運動エネルギーの一部が新しい形のエネルギーに変換される衝突を指します。
一次元衝突
この衝突では、質量の衝突後、質量の初期速度と最終速度の両方が 1 つの線上にあります。衝突体の速度を 1 次元で見てみましょう。
1.弾性一次元衝突
弾性衝突は、電子、陽子、中性子などの微視的な粒子でのみ発生します。このような衝突では、運動量と運動エネルギーが保存されます。
2.非弾性一次元衝突
この衝突では、運動量が保存され、運動エネルギーがさまざまな形のエネルギーに変化します。このタイプの衝突の保存方程式は、
衝突する物体の速度の意味
物体の質量が等しい場合、衝突後、それらの速度は互いに入れ替わります。したがって、v1 =u2 および v2 =u1 です。同じ質量は v1 =0 と v2 =u1 になります。
最初の質量が衝突したときに 2 番目の質量が静止している場合、衝突後、最初の質量は静止し、2 番目の質量は最初の質量と等しい速度で移動します。
万が一、m1
これは、軽い物体がその速度に衝撃を与えることを意味しますが、重い物体には運動量がありません。ただし、m1> m2 の場合、v1 =u1 および v2 =2u1 です。したがって、衝突体の速度の状態とその重要性を説明できます。
弾性衝突では、運動エネルギーに変化はないと結論付けることができます。非弾性衝突では、運動エネルギーはさまざまな形のエネルギーに変化しますが、運動量は保存されます。したがって、衝突タイプが弾性か非弾性かを判断する上で、衝突する物体の速度の重要性を理解できます。これは、総エネルギーが常に一定であるか、宇宙で保存されていることも証明しています。結論
