|
|
Page:99
טוב , התנגשות אלסטית . ראינו בשאלה 2 . 5 ב כי בהתנגשות אלסטית בין גוף קל שמהירותו V לגוף כבד ממנו בהרבה , הגוף הקל ניתר לאחור עם מהירות ,-V בעוד שמהירות הגוף הכבד כמעט אינה משתנה . הקיר שבו פגע כדור הגומי מחובר לקרקע , ולכן ההתנגשות היא בעצם בין כדור הגומי לבין כדור הארץ כולו . מסתו של כדור הארץ גדולה בסדרי גודל רבים ממסת כדור הגומי , ולכן מהירות כדור הגומי הופכת את כיוונה בהתנגשות , אך אינה משתנה בגודלה . כאשר כדור גומי שאינו מנופח כראוי פוגע בקיר , הוא בדרך כלל מוחזר ממנו במהירות נמוכה ממהירותו המקורית . כדור מבצק לח שייזרק אל קיר , יידבק אליו ולא יוחזר כלל . אלה הן שתי דוגמאות להתנגשות אי אלסטית . התנגשות אי אלסטית היא התנגשות שבה פועלים על הגופים המתנגשים כוחות לא משמרים , וכתוצאה מכך האנרגיה המכנית אינה משתמרת , וחלק ממנה הופך לחום . יש להדגיש כי התנע משתמר גם בהתנגשות אי אלסטית , כי התנע , כפי שראינו , נשאר קבוע גם כשהכוחות ( הפנימיים ) אינם משמרים . התנגשות אי אלסטית לחלוטין המקרה הקיצוני של התנגשות אי אלסטית הוא זה שבו שני הגופים המתנגשים נצמדים זה לזה וממשיכים לנוע כגוף אחד . התנגשות זו מכונה לעתים התנגשות פלסטית או התנגשות אי אלסטית לחלוטין . איור 2 . 4 מתאר שני גופים , שמסותיהם , m 2 > m הנעים על מישור חלק , באותו כיוון , במהירויות xnr < Fj הנמצאות על אותו קו . גוף 1 הנמצא מאחור נע מהר יותר , ( V > V ) וכשהוא משיג את גוף 2 מתרחשת התנגשות . נניח כי על הדופן של אחד הגופים מרוח דבק , הגורם לגופים להיצמד זה לזה . לאחר ההתנגשות נעים שני הגופים כגוף אחד , שמסתו . m + m 2 נסמן ב ^ את מהירותם המשותפת . התנע לפני ההתנגשות הוא 1 mj / 1 V 2 והתנע אחריה הוא { m + m ) v מחוק שימור התנע נובע : מכיוון שהאנרגיה הקינטית אינה משתמרת , עלינו להסתפק במשוואה אחת . אולם נראה כי די במשוואה זו . ממשוואה ( 2 . 4 ) נובע כי : ואם המסות והמהירויות ההתחלתיות נתונות , נוכל למצוא את ט . משוואות ( 2 . 4 ) ו ( 2 . 5 ) תקפות גם אם שני הגופים נעים זה לעבר זה , אלא שאז V יהיה מספר שלילי . קל לראות שאם m = m ואם y = V 1 נקבל . v = 0 כששני גופים בעלי מסות שוות , איור 2 . 4
|
|