Абсолютно неупругое соударение
При абсолютно неупругом соударении тела после удара движутся вместе с одной общей скоростью. Импульс системы сохраняется, но часть начальной механической энергии переходит во внутреннюю энергию: тела могут деформироваться и нагреваться.
Основные формулы
Пусть тела массами \(m_1\) и \(m_2\) двигались со скоростями \(v_1\) и \(v_2\) вдоль одной прямой. После столкновения их общая скорость \(v\) находится из закона сохранения импульса:
Знаки скоростей выбирают относительно одной оси: движение в противоположных направлениях описывают скоростями разных знаков. Отсюда:
Количество энергии, перешедшей во внутреннюю энергию тел, равно уменьшению кинетической энергии:
Тележка массой \(2\) кг движется со скоростью \(3\) м/с и догоняет неподвижную тележку массой \(1\) кг. После сцепления общая скорость равна \(v=\frac{2\cdot3}{2+1}=2\) м/с. Начальная кинетическая энергия — \(9\) Дж, конечная — \(6\) Дж, поэтому \(Q=3\) Дж.
Абсолютно неупругое соударение — частный случай неупругого соударения. При абсолютно упругом соударении сохраняются и импульс, и кинетическая энергия. В абсолютно неупругом ударе сохраняется только импульс, а \(Q\) не является «исчезнувшей» энергией: она переходит во внутреннюю.
Два тела после столкновения продолжили движение вместе. Какая величина обязательно сохраняется для замкнутой системы?
Главное
- После абсолютно неупругого удара тела движутся вместе с общей скоростью.
- Общую скорость находят из закона сохранения импульса: \(v=\frac{m_1v_1+m_2v_2}{m_1+m_2}\).
- Переход механической энергии во внутреннюю вычисляют по формуле \(Q=\frac{1}{2}\frac{m_1m_2}{m_1+m_2}(v_1-v_2)^2\).