Bei einer unelastischen Massenkollision wird K-Energie in Wärme umgewandelt, aber die Geschwindigkeit bleibt gleich. Wir erhalten Wärme, ohne an Geschwindigkeit zu verlieren? Wie?

Ich habe die Antwort zur Energie- und Impulserhaltungsfrage gelesen, aber ich habe jetzt eine großartige Frage! Stellen Sie sich vor, wir haben zwei Massen, von denen eine in Ruhe ist und eine andere sich bewegt und mit der anderen kollidiert. Jetzt wissen wir, dass der Impuls immer konstant bleibt, auch wenn der Stoß unelastisch war, aber die kinetische Energie in Wärme umgewandelt wird. In diesem Fall wird also die Energie in Wärme umgewandelt und aufgrund der (Wärmestrahlungsnatur) in den Weltraum abgestrahlt, so dass wir diese Energie erhalten und dann, wie wir wissen, der Impuls dort erhalten bleibt und dazu führt, dass sich die zweite Masse mit der gleichen Geschwindigkeit zu bewegen beginnt als die erste Masse vor kollidieren. Stellen Sie sich noch einmal vor, es gäbe eine Kette mit viel mehr Massen, die weit voneinander entfernt sind. Eine Masse kollidiert mit der nächsten und strahlt Wärme ab und die zweite Masse beginnt sich mit der gleichen Geschwindigkeit zu bewegen und kollidiert mit der dritten Masse und strahlt Wärme ab und beginnt sich dann auf die vierte Masse zuzubewegen und .... sehen Sie? Wir erhielten Wärme aus dem Nichts? Während das System keine Geschwindigkeit verlor, wurde Energie freigesetzt. Das ist unmöglich. Ich habe dieses Problem von MSC ADAMS getestet. ADAMS zeigt, dass die Massengeschwindigkeit gleich bleibt. Wo ist also die Sicherheit dieser Wärmeenergie?

Im Bild sehen Sie, dass die beiden Massen für immer unelastisch zusammenstoßen, weil der Impuls das System nie an Geschwindigkeit verliert, aber wir haben Wärme von ihrer Kollision erhalten

In dieser Abbildung sehen Sie, dass die beiden Massen für immer unelastisch zusammenstoßen, weil der Impuls das System nie an Geschwindigkeit verliert, aber wir haben Wärme von ihrer Kollision erhalten

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Antworten (2)

... also werden wir diese Energie erhalten und dann wird, wie wir wissen, der Impuls dort erhalten bleiben und dazu führen, dass sich die zweite Masse mit der gleichen Geschwindigkeit wie die erste Masse zu bewegen beginnt, bevor sie kollidiert.

Aber Sie sagten, es sei eine unelastische Kollision gewesen. Aber wenn es wirklich unelastisch wäre, wäre nicht die gesamte kinetische Energie des ersten rollenden Balls auf den zweiten übertragen worden, von dem Sie sagten, dass er ruht. Daher kann die zweite Kugel nicht mit der gleichen Geschwindigkeit rollen.

... Auf dem Bild sehen Sie, dass die beiden Massen für immer unelastisch zusammenstoßen, weil der Impuls das System nie an Geschwindigkeit verliert, aber wir haben Wärme von ihrer Kollision erhalten

Dies ist eine Verletzung der Energieerhaltung, die aus dem Fehler folgte, den Sie bei der Verwendung der Impulsformeln gemacht haben.

HERAUSZUWEISEN (aus den Kommentaren, die Sie gepostet haben): Es ist nicht wahr, dass die Geschwindigkeit bei jeder Kollision gleich bleibt. Da die Kollisionen unelastisch sind, geht eine gewisse Menge an kinetischer Energie verloren. Sie müssen also die Geschwindigkeitswerte, die Sie in die Impulserhaltungsformel eingeben, bei jedem Stoß ändern (Sie haben recht, wenn Sie sagen, dass der Impuls bei inelastischen Stößen erhalten bleibt).

danke für deine Antwort, eigentlich beharre ich nicht auf dem ersten Massenstopp nach der Kollision. Mir ging es bei der Impulserhaltung eher um den ersten Massenstopp oder umkehren oder mit geringerer Geschwindigkeit weiterfahren. Für die zweite Antwort: In der Abbildung ist die Wand starr und daher geht keine Energie durch Massenkollision an den Wänden verloren, aber natürlich geht die K-Energie bei der Massenkollision verloren, weil sie unelastisch ist. Aber gemäß den Antworten aus dem eingefügten Link werden wir niemals an Schwung verlieren, selbst wenn die Kollision unelastisch war, und das heißt, während die Massen konstant sind, bleibt die Geschwindigkeit erhalten
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Sie fragen, ob die Kollision zwischen einem einzelnen sich bewegenden Teilchen und einem einzelnen stationären Teilchen unelastisch sein kann, wenn das sich bewegende Teilchen zur Ruhe kommt. Die kurze Antwort ist: Es kann nicht. Wenn der Stoß unelastisch ist, muss das anfänglich bewegte Teilchen in Bewegung bleiben.

Nehmen Sie der Einfachheit halber an, dass die beiden Teilchen die gleiche Masse haben M und die Kollision in 1D sein. Dann erfordert die Impulserhaltung die Anfangsgeschwindigkeit u um der Summe der beiden Endgeschwindigkeiten zu entsprechen v 1 , v 2 der beiden Teilchen. Aber wir haben:

u 2 = ( v 1 + v 2 ) 2 = v 1 2 + v 2 2 + 2 v 1 v 2 ≥ v 1 2 + v 2 2

Dies impliziert, dass die anfängliche kinetische Energie größer ist als die endgültige, außer in dem Fall, in dem Gleichheit gilt, bei dem eines der Teilchen in Ruhe endet.

Im unelastischen Fall kommt das erste Teilchen also nicht zur Ruhe, sondern bewegt sich etwas weiter. Im unelastischsten Fall erstarren die beiden Teilchen zu einer einzigen Masse 2 M .

Danke für deine Antwort. Ich habe diesen Beweis verstanden und bestätige ihn. Nun, nach Ihrem Beweis ist dies meine Frage. Wegen der Impulserhaltung bewegen sich die beiden Teilchen mit gleicher Geschwindigkeit fort. Als nächstes kollidieren diese Teilchen mit einer starren Wand und kehren um. Wieder kollidieren zwei Teilchen miteinander und verlieren K-Energie, aber keinen Impuls. {Fortsetzung folgt im nächsten Kommentar...}
Gemäß diesem Theorem wird der Aufprall auf eine starre Wand und die Umkehr ihren Impuls nicht absorbieren, sodass sie mit konstanter Geschwindigkeit zurückkommen und erneut zusammenstoßen. Wenn man sagt, dass der Impuls bei diesem Ereignis erhalten bleibt, verlieren die Massen nie an Geschwindigkeit, und da sie gegenüber eine starre Wand sind (Abb. bei der Anfangsfrage), werden die Massen weiterhin gelegentlich für immer kollidieren und nie aufhören. Bestätigen Sie, dass die zwei Massen niemals aufhören?
@AMINEJLALI das klingt wie eine neue Frage, aber anders als ich deine Situation falsch verstehe, hören die Massen immer noch nicht auf. Mit jedem unelastischen Stoß zwischen Massen nähern sie sich der jeweils halben Anfangsgeschwindigkeit.
@AMINEJLALI Als Sie irgendwo am Anfang sagten, dass die beiden Blöcke mit einem in Ruhe kollidierten, würde sich der in Ruhe befindliche mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen wie der erste. Und dann würde der erste zur Ruhe kommen. Aber bei einem unelastischen Stoß, weil etwas kinetische Energie verloren geht, macht es keinen Sinn, dass sich der ruhende Block mit der gleichen Geschwindigkeit wie der erste bewegt. Warum? Weil etwas kinetische Energie verloren geht. Es hätte als Hitze oder Geräusch oder was auch immer ausgehen können. Block 1 kann zur Ruhe gekommen sein oder auch nicht.
@KarthikV Block 1 kann nicht zur Ruhe kommen und Block 2 kann sich nicht mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Einheitsgeschwindigkeit bewegen u . Die Endgeschwindigkeiten v 1 , v 2 müssen die strengen Ungleichheiten befolgen 0 < v 1 < v 2 < u für einen 1D inelastischen Stoß.
@ jacob1729 Ja, das meinte ich. Er dachte, dass der ruhende Block bei einem unelastischen Stoß die gleiche Geschwindigkeit bekommt. Da dies nicht möglich ist, kann er seinem System nicht unbegrenzt Wärmeenergie entziehen.
Nein, ich habe nicht darauf bestanden, dass die Nr. 1 anhält oder sich bewegt. Ich meinte, wie es möglich ist, dass die Massen niemals aufhören, während sie bei jeder Kollision und jedem Feuer Wärme erzeugen
@jacob1729 Willst du mir sagen, dass v_1+v_2=u? oder nicht
@jacob1729 ist das möglich?? : v1+v2<u
Mein Uni-Profi war zu seiner Zeit der beste Student der UCLA PHD. Er sagte mir, dass die Massen in der realen Welt eines Tages aufhören. Er sagte, ADAMS sei so definiert, dass der Impuls immer erhalten bleibt, es sei denn, Sie definieren einen Code, in dem der Impuls abnimmt: v1 + v2<u. Selbst im dynamischen Buch von Meriam hat er nicht klar darauf hingewiesen, dass der Impuls immer und trotzdem erhalten bleibt, sagte er nur dass der Impuls erhalten bleibt, aber nicht eindeutig bedeutet, dass es sich um einen elastischen oder unelastischen Stoß handelt
Bei einer unelastischen Massenkollision wird K-Energie in Wärme umgewandelt, aber die Geschwindigkeit bleibt gleich. Wir erhalten Wärme, ohne an Geschwindigkeit zu verlieren? Wie?
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