Объектілер арасындағы соқтығысулар деп аталады абсолютті серпімді соқтығысу егер соқтығысуға дейінгі әрбір нысанның импульсі мен кинетикалық энергиясы соқтығысудан кейінгі әрбір нысанның импульсі мен кинетикалық энергиясымен бірдей болса. Басқаша айтқанда, абсолютті серпімді соқтығысу қолданылады. импульстің сақталу заңы және кинетикалық энергияның сақталу заңы. Серпімділік сөзінің қолданылуы соқтығысудан кейін екі заттың бірікпейтінін немесе бір-біріне жабыспайтынын, керісінше секіретінін көрсетеді.
Әрбір нысанның импульсі сақталады:
Әрбір нысанның кинетикалық энергиясы сақталады:
Абсолютті серпімді соқтығысу дыбыссыз болуы керек және соқтығысатын нысандар арасындағы үйкеліске байланысты жылу шығармауы керек. Егер екі нысан арасындағы соқтығысу дыбыс пен жылу шығарса, онда нысандардың кинетикалық энергиясы сақталмайды. Дыбыс пен жылуға айналумен қатар, кинетикалық энергияның бір бөлігі ішкі энергияға айналады. Абсолютті серпімді соқтығысудың мысалы ретінде атомдық және субатомдық бөлшектер арасындағы соқтығысуды айтуға болады.
Абсолютті серпімді соқтығысу есебінде, егер бастапқы жылдамдық белгілі болса, бірақ соңғы жылдамдық белгісіз болса, есепті тек 1.5 және 1.6 теңдеулерін пайдаланып шешу мүмкін емес. Сондықтан, жоғарыдағы екі теңдеу соңғы жылдамдықты анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін басқа теңдеуді алу үшін қайтадан өңделеді.
½ коэффициентін алып тастаңыз, содан кейін 1.6 теңдеуін өңдеңіз.
1.5 теңдеуін манипуляциялау
Соңғы нәтижені алу үшін 1.7 теңдеуін 1.8 теңдеуіне бөліңіз.
1.5 және 1.9 теңдеулерін абсолютті серпімді соқтығысу есептерін шешу үшін пайдалануға болады. 1.5 және 1.9 теңдеулерін біріктіріп, екі нысанның соңғы жылдамдықтарын анықтауға арналған екі теңдеуді алыңыз, егер олардың массалары мен бастапқы жылдамдықтары ғана белгілі болса.
Жоғарыдағы теңдеуді пайдаланып есептерді шығарған кезде v үшін дұрыс таңбаны қолданыңыз.1 және v2Егер 1-ші нысан оңға қарай жылжыса, онда v1 оң, әйтпесе 2-ші нысан солға жылжыса, онда v2 теріс. Егер екі зат қарама-қарсы бағытта қозғалса, бірақ қозғалыс бағыты түсіндірілмесе, онда v1 және v2 басқа белгі берілуі керек, мысалы, v1 оң және v2 теріс.
1. Екі заттың да массасы бірдей
Егер м1 = м2 содан кейін v1' = v2 және v2' = v1.
Егер екі нысан қарама-қарсы бағытта қозғалса ше? Мысалы, егер соқтығысу алдында 1-ші нысан оңға, ал 2-ші нысан солға қозғалса, онда соқтығысудан кейін 1-ші нысан солға қозғалады (v1' = – v2) және 2-ші нысан оңға қарай жылжиды (v2' = v1).
Егер нысандардың бірі бастапқыда қозғалмай тұрса ше? Мысалы, егер соқтығысу алдында екі нысан қозғалмай тұрса (v2 = 0) соқтығысудан кейін 1-ші нысан әлі де (v)1' = 0) және 2-ші нысан 1-ші нысанның бастапқы жылдамдығымен бірдей жылдамдықпен қозғалады (v2' = v1Егер соқтығысуға дейін 1-ші нысан оңға қарай қозғалса, соқтығысқаннан кейін 2-ші нысан оңға қарай қозғалады. Сонымен, екі нысан жылдамдықпен алмасады.
Мәселелерге мысал.
1. Салмағы 2 кг болатын екі А және В денелері қарама-қарсы бағытта сәйкесінше 4 м/с және 2 м/с жылдамдықпен қозғалады. Егер А денесі В денесімен абсолютті серпімді түрде соқтығысса, А және В денелерінің соңғы жылдамдығы қандай?
Талқылау
Ол белгілі :
mA = 2 кг, мB = 2 кг
vA = 4 м/с, vB = -2 м/с
Сұралған : вA'және vB«
Джаваб :
vA' = -2 м/с және vB' = 4 м/с
Соқтығысудан кейін А нысаны 2 м/с жылдамдықпен, ал В нысаны 4 м/с жылдамдықпен қозғалады, мұнда екі нысанның қозғалыс бағыты қарама-қарсы. Егер соқтығысудан бұрын А нысаны оңға, ал В нысаны солға қозғалса, онда соқтығысудан кейін А нысаны солға, ал В нысаны оңға қозғалады.
2. А нысаны (2 кг) 2 м/с жылдамдықпен оңға қарай қозғалып, қозғалмай тұрған В нысанымен (2 кг) соқтығысады. Егер екі нысан серпімді соқтығысса, А нысаны мен В нысанының соңғы жылдамдығы қандай?
Талқылау
Ол белгілі :
mA = 2 кг, мB = 2 кг
vA = 2 м/с, vB = 0 м/с
Сұралған : вA'және vB«
Джаваб :
vA' = 0 және vB' = 2 м/с
Соқтығысудан кейін А нысаны қозғалмай қалады, ал В нысаны оңға қарай 2 м/с жылдамдықпен қозғалады.
2. Екі заттың массалары әртүрлі
Егер екі нысанның бастапқы жылдамдықтары мен массалары әртүрлі болса (айырмашылық аз), онда соңғы жылдамдық 1.10 және 1.11 теңдеулері арқылы белгілі.
Егер бастапқыда 2-ші нысан қозғалмайтын болса (v2 = 0) болса, онда 1.10 теңдеуі 1.12 теңдеуіне, ал 1.11 теңдеуі 1.13 теңдеуіне өзгереді.
Егер v2 = 0, м1 өте үлкен, м2 өте аз болса, 1.12 және 1.13 теңдеулерін шешу арқылы v аламыз1' = v1 және v2' = 2v1Егер v болса2 = 0, м1 өте кішкентай, м2 өте үлкен, сондықтан 1.12 және 1.13 теңдеулерін шешу арқылы v аламыз1' = -v1 және v2' = 0. Оң және теріс таңбалар нысанның қозғалысының қарама-қарсы бағыттарын көрсетеді.
Мәселелерге мысал.
1. 20 м/с жылдамдықпен қозғалып келе жатқан массасы 1 кг зат қабырғаға абсолютті серпімді түрде соғылады. Заттың және қабырғаның соңғы жылдамдығы қандай?
Талқылау
Ол белгілі :
mA = 1 кг, vA = 20 м/с, мB = өте үлкен және vB = 0
Сұралған : вA'және vB«
Джаваб :
vA' = -20 м/с
vB' = 0
Соқтығысудан кейін А нысаны 20 м/с жылдамдықпен секіреді, ал В нысаны қозғалмай қалады. Егер соқтығысудан бұрын А нысаны оңға қарай қозғалса, онда соқтығысудан кейін А нысаны солға қарай қозғалады.
