ፍጹም የሆነ የመለጠጥ ግጭት

በእቃዎች መካከል ግጭት ይባላል ፍጹም የሆነ የመለጠጥ ግጭት ከግጭቱ በፊት ያለው የእያንዳንዱ ነገር የሞመንተም እና የኪነቲክ ኃይል ከግጭቱ በኋላ ካለው የእያንዳንዱ ነገር ሞመንተም እና ኪነቲክ ኃይል ጋር ተመሳሳይ ከሆነ። በሌላ አነጋገር፣ ፍጹም የሆነ የመለጠጥ ግጭት ተፈጻሚ ይሆናል። የሞመንተም ጥበቃ ህግ እና የኪነቲክ ኢነርጂ ጥበቃ ህግ። የላስቲክ ቃል አጠቃቀም የሚያመለክተው ከግጭቱ በኋላ ሁለቱ ነገሮች ወደ አንድ አይዋሃዱም ወይም አይጣበቁም ነገር ግን ይንሸራተታሉ።
የእያንዳንዱ ነገር ሞመንተም ተጠብቆ ይቆያል፡
የእያንዳንዱ ነገር የኪነቲክ ኃይል ተጠብቆ ይቆያል፦
ፍጹም የሆነ የመለጠጥ ግጭት ጸጥ ያለ መሆን አለበት እና በሚጋጩ ነገሮች መካከል ባለው ግጭት ምክንያት ሙቀትን ማመንጨት የለበትም። በሁለት ነገሮች መካከል ግጭት ድምፅ እና ሙቀት የሚያመጣ ከሆነ የነገሮቹ የኪነቲክ ኃይል አይጠበቅም። ወደ ድምፅ እና ሙቀት ከመቀየር በተጨማሪ አንዳንድ የኪነቲክ ኃይል ወደ ውስጣዊ ኃይል ይቀየራል። ፍጹም የሆነ የመለጠጥ ግጭት ምሳሌ በአቶሚክ እና በንዑስ አቶሚክ ቅንጣቶች መካከል የሚደረግ ግጭት ነው።

ፍጹም በሆነ የመለጠጥ ግጭት ችግር ውስጥ፣ የመጀመሪያው ፍጥነት የሚታወቅ ከሆነ ግን የመጨረሻው ፍጥነት የማይታወቅ ከሆነ፣ ችግሩ ሊፈታ የሚችለው እኩልታዎች 1.5 እና 1.6 ብቻ በመጠቀም ነው። ስለዚህ፣ ከላይ የተጠቀሱት ሁለት እኩልታዎች የመጨረሻውን ፍጥነት ለመወሰን የሚያገለግል ሌላ እኩልታ ለማግኘት እንደገና ይወሰዳሉ።

ፋክተር ½ን ያስወግዱ እና ከዚያ እኩልታ 1.6ን ይቀይሩ።
የእኩልታ 1.5 ማጭበርበር
የመጨረሻውን ውጤት ለማግኘት እኩልታ 1.7ን በእኩልታ 1.8 ይከፋፍሉት።
እኩልታዎች 1.5 እና 1.9 ፍጹም የሆነ የመለጠጥ ግጭት ችግሮችን ለመፍታት ሊያገለግሉ ይችላሉ። የሁለቱ ነገሮች ክብደት እና የመጀመሪያ ፍጥነቶች ብቻ የሚታወቁ ከሆነ የመጨረሻ ፍጥነታቸውን ለመወሰን ሁለት እኩልታዎችን ለማግኘት እኩልታዎችን 1.5 እና 1.9 ያጣምሩ።
ከላይ ያለውን እኩልታ በመጠቀም ችግሮችን ሲፈቱ፣ ለ v. ትክክለኛውን ምልክት ይጠቀሙ።₁ እና ቪ₂ነገር 1 ወደ ቀኝ ከተንቀሳቀሰ v₁ አዎንታዊ ካልሆነ ግን እቃ 2 ወደ ግራ ከተንቀሳቀሰ v₂ አሉታዊ። ሁለቱ ነገሮች በተቃራኒ አቅጣጫዎች ቢንቀሳቀሱም የእንቅስቃሴው አቅጣጫ ግን ካልተገለጸ v₁ እና ቪ₂ የተለየ ምልክት መሰጠት አለበት፣ ለምሳሌ v₁ አዎንታዊ እና ቪ₂ አሉታዊ።

1. የሁለቱም ነገሮች ክብደት ተመሳሳይ ነው
ከሆነ m₁ = ሜ₂ ከዚያ ቪ₁' = v₂ እና ቪ₂' = v₁.
ሁለቱ ነገሮች በተቃራኒ አቅጣጫዎች ቢንቀሳቀሱስ? ለምሳሌ፣ ከመጋጨቱ በፊት ነገሩ 1 ወደ ቀኝ እና ነገሩ 2 ወደ ግራ ቢንቀሳቀስ፣ ከግጭቱ በኋላ ነገሩ 1 ወደ ግራ ቢንቀሳቀስ (v)₁' = – v₂) እና ነገር 2 ወደ ቀኝ ይንቀሳቀሳል (v₂' = v₁).
ከነገሮቹ አንዱ መጀመሪያ ላይ ቆሞ ቢሆንስ? ለምሳሌ፣ ከግጭቱ በፊት ሁለት ነገሮች አሁንም (v) ከሆኑ₂ = 0) ከዚያ ከግጭቱ በኋላ የነገሩ 1 አሁንም ይቀራል (v₁' = 0) እና ነገር 2 ከነገር 1 የመጀመሪያ ፍጥነት ጋር በተመሳሳይ ፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ (v)₂' = v₁) ከግጭቱ በፊት፣ ነገር 1 ወደ ቀኝ ከተንቀሳቀሰ፣ ከዚያም ከግጭቱ በኋላ፣ ነገር 2 ወደ ቀኝ ይንቀሳቀሳል። ስለዚህ ሁለቱ ነገሮች ፍጥነት ይለዋወጣሉ።

የችግሮች ምሳሌ።
1. ሁለት ነገሮች A (2 ኪ.ግ) እና B (2 ኪ.ግ) በቅደም ተከተል 4 ሜ/ሰ እና 2 ሜ/ሰ ፍጥነት ያላቸው በተቃራኒ አቅጣጫዎች ይንቀሳቀሳሉ። ነገር A ከነገር B ጋር ፍጹም በሆነ የመለጠጥ ሁኔታ ከተጋጨ የነገር A እና የነገር B የመጨረሻ ፍጥነት ስንት ነው?
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
m_A = 2 ኪ.ግ፣ ሜ_B = 2 ኪ.ግ.
v_A = 4 ሜ/ሰ፣ ቪ_B = -2 ሜ/ሰ
ተጠይቋል : ውስጥ_A'እና ቪ_B'
ጃዋር :
v_A' = -2 ሜ/ሰ እና ቪ_B' = 4 ሜ/ሰ
ከግጭቱ በኋላ፣ ነገር A በ2 ሜ/ሰ ፍጥነት ይንቀሳቀሳል፣ ነገር B ደግሞ በ4 ሜ/ሰ ፍጥነት ይንቀሳቀሳል፣ የሁለቱ ነገሮች የእንቅስቃሴ አቅጣጫ ተቃራኒ ነው። ከግጭቱ በፊት ነገር A ወደ ቀኝ እና ነገር B ወደ ግራ የሚንቀሳቀስ ከሆነ፣ ከግጭቱ በኋላ ነገር A ወደ ግራ እና ነገር B ወደ ቀኝ ይንቀሳቀሳል።

2. ነገር A (2 ኪ.ግ) በ2 ሜ/ሰ ፍጥነት ወደ ቀኝ ይንቀሳቀሳል እና ከነገር B (2 ኪ.ግ) ጋር ይጋጫል፤ ይህም አሁንም ነው። ሁለቱ ነገሮች በመለጠጥ ቢጋጩ የነገር A እና የነገር B የመጨረሻ ፍጥነት ስንት ነው?
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
m_A = 2 ኪ.ግ፣ ሜ_B = 2 ኪ.ግ.
v_A = 2 ሜ/ሰ፣ ቪ_B = 0 ሜትር / ሰ
ተጠይቋል : ውስጥ_A'እና ቪ_B'
ጃዋር :
v_A' = 0 እና v_B' = 2 ሜ/ሰ
ከግጭቱ በኋላ፣ ነገር A ሳይንቀሳቀስ ይቀራል፣ ነገር B ደግሞ በ2 ሜ/ሰ ፍጥነት ወደ ቀኝ ይንቀሳቀሳል።

2. የሁለቱ ነገሮች ስብስብ የተለያዩ ናቸው
ሁለቱ ነገሮች የተለያዩ የመጀመሪያ ፍጥነቶች እና ህዋሶች ካሏቸው (ልዩነቱ ትንሽ ከሆነ)፣ የመጨረሻው ፍጥነት የሚታወቀው እኩልታዎች 1.10 እና 1.11 በመጠቀም ነው።
መጀመሪያ ላይ ኦብጀክት 2 የማይንቀሳቀስ ከሆነ (v)₂ = 0) ከዚያም እኩልታ 1.10 ወደ እኩልታ 1.12 የሚደረጉ ለውጦች እና እኩልታ 1.11 ወደ እኩልታ 1.13 የሚደረጉ ለውጦች።
ከሆነ v₂ = 0፣ ሜ₁ በጣም ትልቅ፣ ሜ₂ በጣም ትንሽ ከሆነ እኩልታዎችን 1.12 እና 1.13 በመፍታት v እናገኛለን₁' = v₁ እና ቪ₂' = 2v₁ከሆነ v₂ = 0፣ ሜ₁ በጣም ትንሽ፣ ሜ₂ በጣም ትልቅ ስለሆነ፣ እኩልታዎችን 1.12 እና 1.13 በመፍታት v እናገኛለን₁' = -v₁ እና ቪ₂' = 0. አወንታዊ እና አሉታዊ ምልክቶች የነገሩን እንቅስቃሴ ተቃራኒ አቅጣጫዎች ያመለክታሉ።

የችግሮች ምሳሌ።
1. በ20 ሜ/ሰ ፍጥነት የሚንቀሳቀስ 1 ኪ.ግ ክብደት ያለው ነገር ግድግዳውን ፍጹም በሆነ መልኩ ይጋጫል። የነገሩ እና የግድግዳው የመጨረሻ ፍጥነት ስንት ነው?
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
m_A = 1 ኪ.ግ፣ ቪ_A = 20 ሜ/ሰ፣ ሜ_B = በጣም ትልቅ እና v_B = 0
ተጠይቋል : ውስጥ_A'እና ቪ_B'
ጃዋር :
v_A' = -20 ሜ/ሰ
v_B' = 0
ከግጭቱ በኋላ፣ ነገር A በ20 ሜ/ሰ ፍጥነት ይንፏቀቅና ነገር B ደግሞ ሳይንቀሳቀስ ይቆያል። ከግጭቱ በፊት ነገር A ወደ ቀኝ ከተንቀሳቀሰ፣ ከግጭቱ በኋላ ነገር A ወደ ግራ ይንቀሳቀሳል።

ማጣቀሻ