Φυσική (Β Λυκείου Θετικών Σπουδών) - Βιβλίο Μαθητή
2-5 Η αρχή διατήρησης της ορμής 2-7 Εφαρμογές της διατήρησης της ορμής Επιστροφή στην αρχική σελίδα του μαθήματος

2.6.

Μεγέθη που δε διατηρούνται στην κρούση

 

Το πειραματικό γεγονός της διατήρησης της ορμής μας κάνει να διερωτηθούμε εάν και άλλα μεγέθη όπως για παράδειγμα η κινητική ενέργεια, διατηρούνται κατά την κρούση. Ας μελετήσουμε το εξής παράδειγμα:

Έστω δύο αμαξάκια μαζών m1 και m2 με ταχύτητες υ1 ≠ 0 και υ2 = 0, αντίστοιχα (Εικ. 15). Κατά την κρούση το καρφί που υπάρχει στο αμαξάκι (1) σφηνώνεται στο αμαξάκι (2) και τα δύο κινούνται ως ένα σώμα με μάζα που είναι (m1 + m2) και ταχύτητα V. Η κρούση αυτή ονομάζεται πλαστική.

 

Η πλαστική κρούση δύο αμαξιδίων. Εικόνα 2 -15.

Η πλαστική κρούση δύο αμαξιδίων.

Εικόνα 2 -15.

Εφαρμόζοντας την αρχή διατήρησης της ορμής έχουμε:

m1·υ1 = (m1 + m2)·V     1

Από την σχέση (1) επειδή m1 < m1 + m2 έπεται ότι θα πρέπει:

υ1 > V     2

Πολλαπλασιάζοντας κατά μέλη τις σχέσεις (1), (2) και διαιρώντας το γινόμενό τους δια 2 προκύπτει:

12·m1·υ12 > 12·(m1 + m2)·V2     3

To πρώτο μέλος της παραπάνω σχέσης είναι η αρχική κινητική ενέργεια που έχουν τα αμαξάκια και το δεύτερο η τελική. Η σχέση (3) μας επιτρέπει να συμπεράνουμε ότι η κινητική ενέργεια του συστήματος (τα δύο αμαξάκια) μειώθηκε κατά την κρούση. Δηλαδή η κινητική ενέργεια του συστήματος δεν διατηρείται.