هل يتم حفظ الطاقة الحركية في حالة حدوث تصادم غير مرن: لماذا ومتى وحقائق مفصلة وأسئلة وأجوبة


في حالة حدوث تصادم غير مرن ، لا يتم حفظ الطاقة الحركية.

تعريف اصطدام غير مرن يصرح نفسه بأنه عكس الاصطدام المرن ، وبالتالي ، لا يتم حفظ الطاقة الحركية في هذا.

في هذا النوع من الاصطدام ، تتصادم الأجسام مع بعضها البعض ولكنها لا ترتد. في كثير من الأحيان ، يتسبب أيضًا في حدوث تشوه في الكائن.

In في هذه المقالة ، سنحاول الإجابة على أسئلة مثل الحفاظ على الطاقة الحركية في حالة الاصطدام غير المرن ، لماذا ومتى يتم الحفاظ على الطاقة الحركية ، هل يتم حفظها على الإطلاق أم لا.

لماذا لا يتم حفظ الطاقة الحركية في حالة الاصطدام غير المرن؟

الحفاظ على الزخم النتح في كل من التصادمات المرنة وغير المرنة.

يستمر الزخم ، لكن الطاقة الحركية لا تستمر في حدوث تصادم غير مرن. وبالتالي ، سيتم تحويلها إلى شكل آخر من أشكال الطاقة.

في حالة الاصطدام غير المرن ، فإن زخم النظام قبل الاصطدام سيتساوى مع زخم النظام بعد الاصطدام. لكن الطاقة الحركية تُفقد في المحيط من خلال تحويلها إلى حرارة أو صوت أو إلى نوع آخر من أشكال الطاقة.

لذلك ، في بعض الأحيان تلتصق الأجسام المتصادمة ببعضها البعض ، على الرغم من أن هذه الخاصية تعتمد بشكل كبير على مادة الجسم. على سبيل المثال ، دعونا نفكر في كرتين مكونتين من نفس المادة بكتلة متساوية (M) ونتحرك باتجاه بعضهما البعض بسرعات متساوية (U).

المجموع الأولي الطاقة الحركية يمكن إعطاء هذا النظام على النحو التالي:

(1/2) MU2+ (1/2) MU2 = مو2

الآن ، يلتصقون ببعضهم البعض بمجرد اصطدامهم. هذه يحافظ على الزخم، لكن الطاقة الحركية للنظام بعد الاصطدام ستصبح صفراً. مثل هذا يعتبر الاصطدام غير مرن تمامًا تصادم ، حيث أن انخفاض الطاقة الحركية في هذا التصادم هو الأعلى من أي تصادم آخر.

من الأسهل الإجابة على السؤال "هل الطاقة الحركية محفوظة في تصادم غير مرن؟" بمساعدة مثال الاصطدام غير المرن تمامًا.

هي الطاقة الحركية المحفوظة في تصادم غير مرن
تمثيل مرئي لتصادم غير مرن تمامًا

في بعض الأحيان ، يسحب كائن كائنًا آخر ؛ يحدث هذا عندما يكون لجسم ما كتلة أكبر من جسم آخر أو عندما يكون جسم ما في حالة سكون.

هي الطاقة الحركية المحفوظة في تصادم غير مرن
تمثيل مرئي للتصادم غير المرن

أيضا ، قرأت عن هل يتم حفظ الطاقة الحركية في حالة التصادم المرن.

كيف يتم حفظ الطاقة الحركية في حالة الاصطدام المرن ولكن ليس في حالة الاصطدام غير المرن؟

سوف تصنع الطاقة الحركية إلى أشكال أخرى من الطاقة عندما يحدث تصادم غير مرن.

عندما تصطدم الأجسام ، في كثير من الأحيان ، قد يكون هناك إعادة ترتيب للذرات أو الجزيئات داخل الجسم ، مما يؤدي إلى تحويل الطاقة الحركية إلى شكل آخر. ومن ثم ، لا يتم حفظها.

كما ذكرنا سابقًا ، تلعب مادة الجسم دورًا مهمًا في تحديد ما إذا كان التصادم سيكون مرنًا أم غير مرن. إذا تم إلقاء كرة مطاطية باتجاه الحائط ، فسوف ترتد عند الاصطدام. نتيجة لذلك ، يمكننا القول إنه تصادم مرن.

ولكن إذا تم إلقاء كرة زجاجية في اتجاه الحائط ، فسوف تنكسر على الفور إلى قطع عند الاصطدام. ونتيجة لذلك نقول إنه تصادم غير مرن.

في حالة الكرة المطاطية ، كانت الكرة مشوهة ، ولكن لفترة وجيزة جدًا ، وعملت كل الطاقة على إصلاح الكرة إلى شكلها وحجمها الأصليين. لذلك ، فهو تصادم مرن.

في حالة الكرة الزجاجية ، عملت كل الطاقة في تكسير الكرة. ونتيجة لذلك ، تحطمت الروابط بين الجزيئات ، وصدر صوت. لذلك ، فهو تصادم غير مرن.

في كلتا الحالتين، طريقة الاتصال ولكن الطاقة تم نقلها إلى أشكال مختلفة ، مما تسبب في أن يكون التصادم إما مرنًا أو غير مرن.

وبالتالي ، بمساعدة هذا المثال ، يمكننا الإجابة على السؤال 'Is الطاقة الحركية المحفوظة في تصادم غير مرن؟

أيضا ، قرأت عن 15 قائمة الطاقة الكامنة لمثال الطاقة الحركية.

الأسئلة المتكررة

بمساعدة بعض الأمثلة ، دعونا نحاول الإجابة على السؤال "هل الطاقة الحركية محفوظة في تصادم مرن"؟

  1. تُعطى صيغة الاصطدام في بُعد واحد على النحو التالي:
أين،V1 و V2 = السرعات النهائية للجسم 1 والجسم 2 على التوالي.
 U1 و أنت2 = السرعات الابتدائية للكائن 1 والجسم 2 على التوالي.
 M1 و M2 = كتلة الجسم 1 والجسم 2 على التوالي.
 CR = معامل الرد

معامل الرد - إنها نسبة السرعات النهائية إلى السرعات الأولية للأجسام بعد الاصطدام. إذا كانت قيمة معامل الاسترداد 0 ، فسيكون ذلك تصادمًا غير مرن تمامًا. إذا كانت قيمة معامل الاسترداد بين 0 و 1 ، فسيكون هذا تصادمًا غير مرن في العالم الحقيقي. وإذا كانت القيمة العددية لمعامل الاسترداد هي 1 ، فيجب أن تكون أ اصطدام مرن تماما.

  • صيغة الاصطدام غير المرن تمامًا.

عند حدوث تصادم غير مرن تمامًا ، تلتصق الأجسام ببعضها وتتحرك في اتجاه واحد. يتم إعطاء صيغة هذا السيناريو على النحو التالي:

أين،V = السرعة النهائية للنظام.
 U1 و أنت2 = السرعات الابتدائية للكائن 1 والجسم 2 على التوالي.
 M1 و M2 = كتلة الجسم 1 والجسم 2 على التوالي.

ومن ثم ، وبمساعدة كل هذه الأمثلة والأسئلة ، تمكنا من الإجابة على السؤال "هل الطاقة الحركية محفوظة في تصادم غير مرن؟"

كرتان لها نفس الكتلة (1 كجم). أوجد الزخم والطاقة الحركية لنظام كرتين قبل التصادم وبعده إذا كانت الكرة 1 تتحرك بسرعة 2 م / ث ، والكرة 2 في حالة سكون.

بشرط:

الكرة 1 تتحرك بسرعة 2 م / ث تجاه الكرة 2. الكرة 2 في حالة سكون.

تُعطى الطاقة الحركية لهذا النظام قبل الاصطدام على النحو التالي:

يتم إعطاء زخم هذا النظام قبل الاصطدام على النحو التالي:

mv + mv = (1) (2) + (1) (0) = 2 + 0 = 2 كجم م / ث

عندما تصطدم الكرات ، تقل سرعة الكرة 1 ، وتزداد سرعة الكرة 2. إذا كانت السرعات الجديدة:

الكرة 1 = 1 م / ث والكرة 2 = 1 م / ث.

ثم يتم إعطاء الطاقة الحركية لهذا النظام بعد الاصطدام على النحو التالي:

ويتم إعطاء الزخم لهذا النظام بعد الاصطدام على النحو التالي:

mv + mv = (1) (1) + (1) (1) = 1 + 1 = 2 كجم م / ث

وبالتالي ، إذا سئل "هل الطاقة الحركية محفوظة في تصادم غير مرن؟" ثم يمكن إعطاء إجابة هذا السؤال على النحو التالي:

الظاهرة إذا الاصطدام غير المرن هو أن الزخم يتم الحفاظ عليها ، ولكن لا يتم الحفاظ على الطاقة الحركية في حالة تصادم غير مرن.

ومن ثم ، وبمساعدة كل هذه الأمثلة والأسئلة ، تمكنا من الإجابة على السؤال "هل الطاقة الحركية محفوظة في تصادم غير مرن؟"

طفلان يلعبان على زحليقة طويلة. طفل أ كتلته 30 كجم ينزلق بسرعة 4 م / ث. طفل ب كتلته 25 كجم ينزلق على نفس الشريحة ، ولكن قبل الطفل أ ، بسرعة 3 م / ث. يصطدم الطفل "أ" بالطفل "ب" ويستمر في الانزلاق لأسفل كوحدة واحدة. احسب السرعة الناتجة للطفل "أ" بعد الاصطدام.

بشرط:MA = كتلة الطفل أ = 30 كجم
 MB = كتلة الطفل ب = 25 كجم
 UA = السرعة الابتدائية للطفل أ = 4 م / ث
 UB = السرعة الابتدائية للطفل ب = 3 م / ث
لايجاد:VA = السرعة النهائية للطفل أ =؟

لإيجاد السرعة النهائية للطفل "أ" بعد الاصطدام ، لدينا الصيغة:

VA = 3.54 م / ث

إذن ، السرعة النهائية للطفل "أ" بعد الاصطدام هي 3.54 م / ث.

ومن ثم ، وبمساعدة كل هذه الأمثلة والأسئلة ، تمكنا من الإجابة على السؤال "هل الطاقة الحركية محفوظة في تصادم غير مرن؟"


دورفا ديف

أنا دورفا ديف ، أكملت تخرجي في الفيزياء. تسحرني الفيزياء كثيرًا وأحب أن أعرف "لماذا" و "كيف" لكل شيء يتكشف في كوننا. أحاول أن أكتب مدوناتي بلغة بسيطة لكنها فعالة حتى يسهل على القارئ فهمها كما يتذكرها. آمل بفضولي أن أتمكن من تزويد القراء بما يبحثون عنه من خلال مدوناتي. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn.

آخر المقالات