Kaj je neelastični trk v fiziki?

Namig: večina trkov je neelastičnih

PITTSBURGH, Pensilvanija – 23. december 2012: Antonio Brown št. 84 iz Pittsburgh Steelers poskuša pobegniti pred potopom Reya Maualuge št. 58 iz Cincinnati Bengals. Gregory Shamus/Getty Images

Ko pride do trka med več predmeti in konč kinetična energija se razlikuje od začetne kinetične energije, pravijo, da je an neelastični trk . V teh situacijah se izvorna kinetična energija včasih izgubi v obliki toplote ali zvoka, ki sta posledica nihanja atomov na točki trka. Čeprav se kinetična energija pri teh trkih ne ohrani, zagon je še vedno ohranjen, zato lahko enačbe za gibalno količino uporabimo za določitev gibanja različnih komponent trka.

Neelastični in elastični trki v resničnem življenju

Avto se zaleti v drevo. Avto, ki je vozil s hitrostjo 80 milj na uro, se v trenutku ustavi. Hkrati udarec povzroči hrup trka. S fizikalnega vidika se je kinetična energija avtomobila drastično spremenila; velik del energije je bil izgubljen v obliki zvoka (hrup trka) in toplote (ki se hitro razprši). Ta vrsta trkov se imenuje 'neelastična'.

Nasprotno pa se trk, pri katerem se kinetična energija ohranja ves čas trka, imenuje an elastični trk . V teoriji elastični trki vključujejo dva ali več predmetov, ki trčijo brez izgube kinetične energije, oba predmeta pa se še naprej premikata kot pred trkom. Seveda se to v resnici ne zgodi: vsak trk v resničnem svetu ima za posledico nekakšno obliko oddajanja zvoka ali toplote, kar pomeni, da se izgubi vsaj nekaj kinetične energije. Za namene resničnega sveta pa nekateri primeri, na primer trčenje dveh biljardnih krogel, veljajo za približno elastične.

Popolnoma neelastični trki

Medtem ko se neelastični trk zgodi kadar koli, ko se med trkom izgubi kinetična energija, obstaja največja količina kinetične energije, ki se lahko izgubi. Pri tovrstnem trku, imenovanem a popolnoma neelastični trk , se trkajoči predmeti dejansko 'zataknejo' skupaj.

Klasičen primer tega se zgodi pri streljanju s kroglo v leseni blok. Učinek je znan kot balistično nihalo. Krogla gre v les in začne premikati les, nato pa se 'ustavi' v lesu. ('Stop' sem dal v narekovaje, ker ker je krogla zdaj v lesenem bloku in se je les začel premikati, se tudi krogla dejansko še vedno premika, čeprav se ne premika glede na les. Ima statičen položaj znotraj bloka lesa.) Kinetična energija se izgubi (večinoma zaradi trenja krogle, ki segreje les, ko vstopi), in na koncu je en predmet namesto dveh.

V tem primeru se zagon še vedno uporablja za ugotovitev, kaj se je zgodilo, vendar je po trku manj predmetov kot pred trkom ... ker je več predmetov zdaj zlepljenih skupaj. Za dva predmeta je to enačba, ki bi jo uporabili za popolnoma neelastični trk:

Enačba za popolnoma neelastični trk: