7 أمثلة على الاصطدام غير المرن: حقائق مفصلة وأسئلة وأجوبة

تتضمن أمثلة الاصطدام غير المرن أمثلة من العالم الفعلي ، مما يشير إلى أن الطاقة الحركية لا يتم حفظها بالتأكيد في هذه العملية.

في الأساس ، الاصطدام غير المرن هو الذي ستتغير فيه الطاقة بالتأكيد ولن يتم حفظها أو حفظها في مثل هذه الحالة بعد عملية التصادم. سيتم الحفاظ على الزخم بأي ثمن في جميع أنواع الاصطدام. الآن سنرى بعض الأمثلة الواقعية للتصادم غير المرن بالتفصيل.

تحطم سيارة

أثناء وقوع حادث سيارة ، هناك احتمالات أن تضيع كل الطاقات ، وهذا هو شكل الحرارة والصوت وأحيانًا الاحتكاك.

الآن دعونا نرى الفيزياء وراء كل عمل. الآن عندما يكون هناك حادث سيارة ، فإن الزخم الذي كانت تسافر به سيتغير الآن على الفور. كانت السيارة تسير بسرعة معينة.

سيحدث التغيير في سرعات السيارة فقط عند تطبيق فترات الراحة. لذلك عندما يعزز الزخم السرعة ، سيكون هناك ملف فقدان الطاقة من حيث الحرارة بينما يتم تطبيق الاستراحات.

هذا هو أحد الأمثلة الشائعة عن الاصطدام غير المرن. سنرى بالتأكيد كيف يعمل هذا والعوامل التي تساعد في جعل الحادث و اصطدام غير مرن. هناك جوانب مختلفة تساعد في إجراء تصادم غير مرن.

تسير العملية على هذا النحو ، تتحرك السيارة بسرعة معينة وعندما يتم تطبيق الفواصل تنبعث كمية صغيرة من الحرارة. هذا الانبعاث يعادل فقدان الطاقة في النظام.

الآن بعد أن كان هناك فقد للطاقة في نظام معين تم عزله يعتبر في طور اصطدام غير مرن. لذلك ، فإن حوادث السيارات لديها كل الطرق الممكنة التي يمكن اعتبارها أمثلة على الاصطدام غير المرن.

كرة الطين

في الأساس ، كرة الطين هي كرة تقليدية مصنوعة من الطين. لذلك عندما نستخدم كرة الطين عند إسقاطها ، فمن المعروف أن الكرة تنكسر وتفقد التحول.

الأساس وراء الكرة هو أنه عندما تسقط الكرة لأسفل ، فإنها تلتصق على الفور بالأرض ، وهذه إحدى النقاط التي يجب تذكرها عندما نناقش الاصطدام المرن وغير المرن.

دعونا نرى لماذا تعتبر كرة الطين اصطدام غير مرن. عندما تسقط الكرة ، كما قلنا سابقًا ، سوف تتعرض للتشوه ، وبالتالي سيكون هناك خسارة الطاقة الحركية في هذه العملية.

سيتم حفظ الطاقة الكامنة للكرة قبل السقوط على الفور في طاقة حركية عندما تبدأ الحركة. لذلك لن يتم حفظ الطاقة بعد اصطدام الكرة بالأرض.

أيضًا ، عندما نتحدث عن الزخم ، فسيتم الحفاظ عليه بأي ثمن لأن الزخم سيزداد نظرًا لأن الاحتكاك يساوي صفرًا ، ومن ثم ستكون العملية تصادمًا غير مرن. عندما يتم الحفاظ على الزخم لكن الطاقة التي تضيع في تلك العملية ، هي الطاقة غير المرنة.

اصطدام السيارة

يعد حادث السيارة أحد الأمثلة السهلة والشائعة للتصادم غير المرن. والسبب هو أن الطاقة لا يتم حفظها حقًا في نهاية الاصطدام.

الآن ، دعونا نأخذ مثالاً يجعل من حادث السيارة الحادث القابل للإرتباط الجيد من أجل الاصطدام غير المرن. لنفترض الآن أن هناك شاحنة مليئة بالأحمال ، وأن الكسر لا يعمل ويصطدم بعمود المصباح الذي يأتي إلى الأمام.

الآن الطاقة التي تعمل بها الشاحنة ليست هي نفسها بعد الاصطدام بعمود المصباح. حتى لا يكون هناك لا حفظ للطاقة التي تحدث في هذه العملية. الآن بعد أن علمنا أن الطاقة ضاعت بعد الاصطدام ، يُنظر إليها على الفور على أنها تصادم غير مرن.

يتم الحفاظ على الزخم قبل الاصطدام ، ولكن عندما يصطدم بالقائم ، سيتعين عليه تقليل القوة بحيث تتوقف السيارة هناك بسبب تعطل الفرامل. الآن هذا الاحتكاك هو أكثر ، و سيكون الزخم أقل في العملية برمتها.

لكن يجب علينا أيضًا أن ندرك حقيقة أن الزخم لا علاقة له بعملية التصادم. الزخم هو الكمية التي لن تضيع ودائمًا ما يتم الحفاظ عليها بغض النظر عن عملية التصادم. 

موديلات كلاي

لا يمكننا ببساطة تعميم نموذج الطين تمامًا مثل ذلك لجعله مثالًا واحدًا على الاصطدام غير المرن. عندما يصطدم أي جسم مصنوع من الطين ، فإنه يفقد طاقته بالتأكيد.

عندما يصنع قدر بسيط من الطين ثم يُسمح له بالسقوط من ارتفاع ، فإنه ينكسر بالتأكيد ، وهو أمر طبيعي أيضًا. هذا بالتأكيد لا يمكن أن يكون تصادمًا مرنًا بسبب حدوث تشوه.

التشوه دائما يمهد الطريق إلى فقدان الطاقة التي كانت عليه قبل أن يصطدم بالأرض. في اللحظة التي يلامس فيها الأرض ، فإنه يفقد الطاقة الحركية على الفور. إذن ما هي أفضل طريقة لزرع هذا كمثال للإشارة إلى مثال الاصطدام غير المرن؟

ليس فقط أي وعاء عشوائي ولكن أي جسم آخر ، سيواجه قوة ستؤدي إلى فقد الطاقة في العملية التي يخضع لها. أيضا ، عدم حفظ الطاقة والزخم في أي عملية ليست سوى تصادم غير مرن.

عندما تصطدم الكرة الطينية في الهواء ، فإن مقاومة الهواء سيكون الاحتكاك في الهواء أيضًا. ستفقد الطاقة كلما واجهت مقاومة من الجانب الآخر. لن يتغير زخم الكرة في الهواء حتى تتأثر بقوة خارجية.

تصادم الجسيمات

بشكل عام ، يعد اصطدام الجسيمات أحد الأمثلة الشائعة للتصادم غير المرن. دائمًا ما يكون الاصطدام القياسي لأي جسيم غير مرن. فقط حالات قليلة جدًا ستؤدي إلى الاصطدام المرن.

عندما تصطدم الجسيمات ببعضها البعض أو على سطح ما ، فإنها ستفقد بلا شك حركتها الطاقة الموجودة في هذا الجسيم المعين. فمثلا، دعنا نقول اصطدام الجسيمات ، تصادم السطح ، تشوه الجسيمات.

كل هذه الأمثلة هي أمثلة توضح عملية الاصطدام غير المرنة. وعندما تفقد الطاقة في الجسيم ، فسيتم اعتبارها تصادمًا غير مرن أو تصادمًا بسيطًا مرنًا جزئيًا ؛ كلاهما يعني نفس الشيء ولكنهما سيختلفان في ظل سيناريوهات مختلفة.

لا يخبرنا تصادم الجسيمات بالنتائج النهائية له فحسب ، بل يخبرنا أيضًا عن فقدان الطاقة في نفس العملية. هذا يؤدي إلى تشوه الجسيم على اتصال بالعملية. وأيضًا ، تآكل السطح ، وكسر الجسيمات هي بعض النتائج النهائية لتصادم الجسيمات.

لن تحتفظ العملية بأي طاقة بداخلها لأنها ستفقد أيضًا باستخدام الجسيم. لن يكون هناك تبادل للطاقة في الداخل مما يؤدي إلى إثبات أنه تصادم غير مرن.

الأجسام المتساقطة

بشكل عام ، يُقال إن الأجسام التي تسقط على الأرض بسبب الجاذبية قد فقدت طاقتها في هذه العملية. لذا فإن الاصطدام غير المرن يدخل حيز التنفيذ.

عندما يلتصق الجسم الواقع تحت الاصطدام ببعضه البعض ، لا توجد طاقة محفوظة ، وسيتم حفظ الزخم. أيضًا ، الزخم ، وهو مقدار القوة التي يتم التأثير عليها على الكائن يكون أقل إذا كان الاحتكاك طفيفًا.

الاحتكاك هو العامل الموجود بين الجسم المتحرك والملامس لسطح الحركة. عندما يكون هذا العامل مسؤولاً عن تغير الزخم في الجسم ، فإنه سينعكس تلقائيًا في الحركة.

خذ أي شيء لهذه الحالة ؛ بسبب الجاذبية ، سيسقط الجسم ويلامس الأرض. سيقرر هذا الحدث ما إذا كان التصادم مرنًا أم غير مرن. الطاقة قبل سقوط الجسم ستتغير بلا شك بعد السقوط بسبب الضربة الشديدة.

نحن نعلم الآن أنه نظرًا لوجود فقد للطاقة في العملية برمتها ، فإنه يعتبر مثالاً على الاصطدام غير المرن. ايضا، سيتم الحفاظ على الزخم بالتأكيد لأنها كمية القوة وليس أي عامل حاسم آخر.

في الأساس ، ستندرج جميع الكائنات الساقطة تحت فئة اصطدام غير مرن لأنه يفقد الطاقة في عملية الاصطدام بالأرض.

التصفيق

تصفيق اليدين حدث معروف للجميع. قد يقول المرء ما هو حجم هذا المثال ، ولكن في الأفعال البسيطة ، تُعرف الأشياء الكبيرة.

عندما ننضم ، كلاهما بلا شك لا تفقد أي طاقة أثناء تبادلها ، ولكن عندما نصفيقهما معًا ، نسمع صوتًا. هذا الصوت ليس سوى طاقة حركية تتحول إلى طاقة صوتية.

أمثلة الاصطدام غير المرنة المناسبة هي أيدي التصفيق وهي شائعة أيضًا. من الدراسات ، أدركنا أن فقدان الطاقة الحركية في النظام أثناء الاصطدام يأتي تلقائيًا في شكل الطاقة الحرارية والطاقة الصوتية، وأحيانًا طاقة الاحتكاك أيضًا.

عندما يكون هناك فقدان للطاقة في مثل هذه الحالات ، سيكون لدينا الكثير من الحقائق الأخرى أيضًا ، لكن الاصطدام المرن والاصطدام غير المرن هو أحد الأحداث المهمة التي تتعامل مع الطاقة الحركية.

كتل منزلقة

جعل الكتل مثالية لتكون من نفس الكتلة ، وعندما تنزلق على سطح معين دون احتكاك ، يقال إنها في حالة تصادم مرن.

لكن هذا لا يمكن أن يكون هو الحال في جميع الأوقات لأننا لا نستطيع أن نقول أن الاحتكاك غائب. سيكون الاحتكاك موجودًا في جميع الحالات عند النظر في حركة الجسم. حتى كتلة الكتل لها تأثير على الاصطدامات.

عندما تكون كتلة الكتل متساوية ، فلن يؤثر ذلك على التصادم ليكون مرنًا أو غير مرن. ولكن إذا كانت كتلة كتلة واحدة أكبر من الكتلة الأخرى ، فسيكون هناك بالتأكيد تأثير كبير على الطاقة والزخم.

لذلك عندما تكون الكتلة أعلى ، سيكون هناك زخم لا يُصدق ، وبسبب الصفر احتكاكأطلقت حملة زخم سيكون هو نفسه ويكون محفوظة في نفس الوقت. لكن الطاقة ستضيع في عملية الانزلاق بأكملها.

والسبب هو أن الكتل تلتصق بالسطح المنزلق وتترك الطاقة تضيع من النظام بأكمله. هذا هو السبب الرئيسي في اعتبار الكتل المنزلقة أحد أمثلة الاصطدام غير المرن.

الأسئلة المتكررة

ما الذي يتم حفظه في تصادم غير مرن؟

في تصادم غير مرن ، الزخم هو الكمية الوحيدة المحفوظة في العملية برمتها.

والسبب في ذلك هو أن الطاقة ستُفقد في عدة أشكال مختلفة. ستتخذ الطاقة أشكالًا في وقت الانبعاث لأن ما تبقى منها سيُستخدم في العملية وحدها. مقدار القوة المطبقة على الحركة من أجل الزيادة وتكون في الطور مع تغير السرعة. نظرًا لتقليل الاحتكاك ، سيكون الزخم أيضًا أقل والذي بدوره سيتم الحفاظ عليه في النظام بأكمله.

ما هو الاصطدام غير المرن تماما؟

التصادم غير المرن تمامًا هو عملية لا تُترك فيها حتى أصغر طاقة في النظام.

عندما تلتصق الأجسام المتصادمة ببعضها البعض بحزم شديد ، سيكون هناك خسارة في الطاقة ، ولكن إذا أصبحت غير قابلة للفصل ، فستفقد الطاقة الحركية الكاملة للنظام ولا يمكن استعادتها على الإطلاق. على سبيل المثال ، إذا اصطدمت رصاصة بكيس من الرمل ، فإنها تفقد كل طاقتها الحركية في هذه العملية ، ومن الجيد أن يقفز الرجل على الفور على عربة متحركة. المثال الذي يقول عن تصادم غير مرن تمامًا.

كيف يؤثر الاحتكاك على الاصطدامات المرنة وغير المرنة؟

الاحتكاك متصل بـ زخم النظام المعزول، ولها تأثير مباشر على عملية الاصطدام.

عندما لا يوجد أي احتكاك في نظام ما ، فلن يتغير الزخم على الإطلاق لأنه عندما يكون المسار خشنًا ، يزداد الاحتكاك. عندما يكون المسار سلسًا ، يكون الاحتكاك طفيفًا. كل هذا يساهم بشكل كبير في العامل الحاسم لعملية الاصطدام.

انتقل إلى الأعلى