弾性衝突と非弾性衝突

自然界では、衝突は非常によく見られる現象です。衝突は、主にエネルギー保存則によって分類される。エネルギーが保存される衝突には、弾性衝突と非弾性衝突がある。弾性・非弾性衝突の理論は、気体力学、流体力学、空気力学、力学など多くの分野で重要な役割を担っています。弾性衝突と非弾性衝突を正しく理解することが非常に重要です。今回は、弾性衝突と非弾性衝突とは何か、その定義、どのような条件で弾性衝突と非弾性衝突が観測されるか、その応用、弾性衝突と非弾性衝突の共通点、弾性衝突と非弾性衝突の相違点について説明します。

弾性衝突とは？

弾性衝突とは、正味のエネルギー損失を生じない衝突のことである。衝突前の粒子の運動エネルギーの総和は、衝突後の粒子の運動エネルギーの総和に等しい。弾性衝突では、熱や音は発生しない。しかし、自然界では弾性衝突は一般的ではありません。自然界では近弾性衝突しか起こりません。しかし、気体分子や流体に関するほとんどの計算では、衝突は弾性的であると仮定して問題ないだろう。弾性衝突の場合、物体は永久に変形しない。しかし、衝突が起きると一時的に変形が起こります。ぶつかることでインパルスが発生する。インパルスとは、非常に短時間に加えられる比較的大きな力のことです。弾性衝突も他の条件を満たせば、運動量保存則に従う。

非弾性衝突とは？

非弾性衝突は、内部エネルギーが保存されない衝突である。非弾性衝突では、衝突前の粒子の運動エネルギーの総和と衝突後の粒子の運動エネルギーの総和は等しくありません。非弾性衝突の運動エネルギーは、熱、音、または永久変形という形で放出される。非弾性衝突では永久変形が一般的である。粘土玉のような物体は、非弾性の強い衝突を起こします。この衝突では、主にエネルギーが熱として放出される。自然界の衝突は、ほとんどすべてが非弾性衝突です。ビリヤード（スヌーカー）の球や卓球の球は、弾性衝突もするが、非弾性衝突もする。衝突が非弾性的であっても、外力が作用しなければ（力は保存される）、系は運動量保存の法則に従うことになる。