Столкновение тел. Абсолютно упругий и абсолютно неупругий удары

1. Что такое столкновение?

Столкновение — это кратковременное взаимодействие тел, при котором они обмениваются скоростями, импульсами и энергией.

Главная физическая величина здесь — импульс тела:

где
(m) — масса,
(v) — скорость.

2. Закон сохранения импульса

В замкнутой системе (без внешних сил) выполняется закон:

m_1 v_1 + m_2 v_2 = m_1 v'_1 + m_2 v'_2

  Суммарный импульс до столкновения равен суммарному импульсу после столкновения.

3. Абсолютно упругий удар

Это столкновение, при котором:

• сохраняется импульс

• сохраняется кинетическая энергия

Пример

Бильярдные шары: после удара один останавливается, другой получает его скорость.

Чертёж (упругий удар)

До столкновения:
[ m1 ] →      [ m2 ]

После столкновения:
[ m1 ]        → [ m2 ]

Энергия и импульс сохраняются

 Тела «отскакивают» друг от друга без потерь энергии.

4. Абсолютно неупругий удар

Это столкновение, при котором:

• сохраняется только импульс

• тела слипаются и движутся вместе

• часть энергии переходит в тепло, деформацию

После удара тела имеют общую скорость:

​​

Чертёж (неупругий удар)

До столкновения:
[ m1 ] →      [ m2 ]

После столкновения:
[ m1 + m2 ] →

Тела движутся вместе

 Пример: столкновение машин, пластилиновые шарики.

5. Сравнение ударов

6. Важные выводы

• Во всех столкновениях выполняется закон сохранения импульса

• Энергия сохраняется только при упругом ударе

• В реальной жизни идеально упругие удары встречаются редко

• Большинство столкновений — частично неупругие

Вопросы для самопроверки

1. Что называется столкновением тел?

2. Что такое импульс?

3. Сформулируйте закон сохранения импульса.

4. Чем отличается упругий удар от неупругого?

5. Сохраняется ли энергия при неупругом ударе?

6. Почему при неупругом ударе энергия уменьшается?

7. Что происходит с телами при абсолютно неупругом ударе?

8. Приведи пример упругого удара.

9. Приведи пример неупругого удара.

10. Почему закон сохранения импульса выполняется всегда?