Пружне та непружне зіткнення: різниця та порівняння

Зіткнення відбувається, коли відбувається прямий контакт між двома об’єктами/тілами. Це акт або подія зіткнення або зіткнення частинок різної маси.

У цьому випадку обидва тіла діють один на одного. Колізії бувають двох типів; пружне та непружне зіткнення.

Ключові винесення

1. Пружні зіткнення передбачають збереження як імпульсу, так і кінетичної енергії, тоді як непружні зіткнення зберігають лише імпульс.
2. Під час пружного зіткнення об’єкти відскакують після удару, тоді як об’єкти можуть злипатися або деформуватися під час непружного зіткнення.
3. Ідеально пружні зіткнення рідко трапляються в реальних сценаріях, оскільки деяка кінетична енергія втрачається у вигляді тепла чи звуку.

 Пружне проти непружного зіткнення

Пружне зіткнення не викликає остаточної деформації або зміни форми, в результаті чого загальна кінетична енергія залишається постійна. Непружні зіткнення призводять до втрати кінетичної енергії, що може призвести до остаточної деформації або зміни форми.

Коли відбувається зіткнення, а кінетична енергія не перетворюється на будь-які інші форми енергії, такі як теплова чи звукова енергія, тоді такий тип зіткнення називається пружним зіткненням.

При пружних зіткненнях імпульс і кінетична енергія зберігаються. Крім того, сили не змінюються в інші форми і залишаються незмінними.

Непружне зіткнення відбувається, коли кінетична енергія змінюється на будь-яку іншу форму енергії, і вона перетворюється на інші форми енергії.

Імпульс зберігається, тоді як кінетична енергія не зберігається. Сили під час зіткнення змінюються.

Таблиця порівняння

Параметри порівняння	Пружне зіткнення	Непружне зіткнення
Визначення	Це тип зіткнення, при якому закон збереження енергії та імпульсу залишається незмінним.	Це тип зіткнення, при якому зберігається лише закон кількості руху.
Кінетична енергія	Коли відбувається зіткнення, а кінетична енергія не перетворюється на будь-які інші форми енергії, такі як теплова чи звукова енергія, тоді такий тип зіткнення називається пружним зіткненням.	У цьому типі зіткнення загальна кінетична енергія не залишається однаковою до і після зіткнення
Тепло	При цьому зіткненні тепло не виділяється.	При цьому зіткненні утворюється тепло.
Імпульс	У цьому зіткненні імпульс зберігається.	У цьому зіткненні імпульс зберігається.
Фізичні зміни	Фізичних змін не відбувається.	відбувається деформація форми та розміру предметів.
енергія	Енергія ніколи не витрачається даремно.	Енергія завжди витрачається даремно.
прикладів	Стикаючись один з одним, відбувається пружне зіткнення двох атомів.	У ДТП між автомобілями транспортні засоби зупиняються після зіткнення через непружне зіткнення.

 Що таке пружне зіткнення?

Пружне зіткнення відбувається, коли форма енергії залишається незмінною протягом усього зіткнення. Пружне зіткнення можна назвати ідеальним зіткненням.

Кінетична енергія не зазнає втрат і є однаковою до та після зіткнення, а закон збереження енергії та імпульсу також дійсний.

Кінетична енергія не перетворюється на інші форми енергії, такі як світлова, теплова або звукова енергія.

При пружному зіткненні зміна розмірів і форми не відбувається. Жодна форма енергії не витрачається даремно.

Це зіткнення відбувається в молекулах газу або молекулах повітря. Це може статися лише з мікрочастинками.

Такого роду зіткнення не трапляється в нашому повсякденному житті.

Наприклад, коли a м'яч кидається на підлогу і відскакує назад, це зберігає імпульс і кінетичну енергію.

Що таке непружне зіткнення?

Непружне зіткнення - це процес, при якому форми енергії не залишаються незмінними до і після зіткнення.

Кінетична енергія не залишається незмінною до і після зіткнення, при цьому відбувається збереження імпульсу.

Кінетична енергія переходить в інші форми енергії, такі як теплова або звукова енергія. У цьому процесі збирається тепло.

При непружному зіткненні відбувається деформація розмірів і форми тіла, відбувається марна витрата енергії.

В основному це відбувається в рідині та твердих речовинах і є виправданим лише для макрос-об'єкти.

Ця колізія трапляється в нашому повсякденному житті.

Наприклад, коли два візки стикаються один з одним і з’єднуються один з одним завдяки магнітам, вони стають однією сполученою масою.

Це тип непружного зіткнення, оскільки кінетична енергія змінюється, але імпульс все ще зберігається.

Основні відмінності між пружним і непружним зіткненням

1. Пружне зіткнення — це тип зіткнення, який відбувається, коли кінетична енергія не перетворюється на будь-яку форму енергії, тоді як непружне зіткнення — це тип зіткнення, який відбувається, коли кінетична енергія не зберігається протягом усього процесу.
2. Об’єкти мають різні швидкості після зіткнення при пружному зіткненні, тоді як об’єкти мають однакову швидкість після зіткнення при непружному зіткненні.
3. Під час пружного зіткнення тепло не утворюється, тоді як при непружному зіткненні виділяється тепло.
4. Непружне зіткнення, ніякої форми деформації не відбувається. Розмір і форма об’єкта після зіткнення не змінюються, тоді як при непружному зіткненні відбувається деформація форми і розмірів тіл після зіткнення. 
5. Енергія/сили ніколи не витрачаються при пружному зіткненні, тоді як енергія завжди витрачається при непружному зіткненні.
6. Сили не змінюються в будь-яких інших формах енергії під час пружного зіткнення, тоді як під час непружного зіткнення сили перетворюються на інші форми енергії.
7. Пружне зіткнення відбувається в молекулах газу або повітря, тоді як непружне зіткнення відбувається в рідинах і твердих тілах.
8. Пружне зіткнення відбувається лише в мікрочастинках, тоді як непружне зіткнення відбувається в макрочастинках.
9. У пружному зіткненні до і після зіткнення існує збереження повної кінетичної енергії та імпульсу, тоді як у непружному зіткненні імпульс зберігається, але енергія не зберігається.
10. Прикладом пружного зіткнення є коливання м’ячів, а прикладом непружного зіткнення є зіткнення автомобілів.

посилання

1. tps://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.131.2115
2. https://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.1285850

Останнє оновлення: 11 червня 2023 р