Warum gibt es beim elastischen Stoß eine Erhaltung der kinetischen Energie und nicht beim inelastischen Stoß?

Was ist der Unterschied, der beim elastischen Stoß zur Erhaltung der kinetischen Energie führt?

Der Unterschied liegt nur in den Eigenschaften des Materials eines Körpers. Wenn es elastisch ist ( Happy Ball ), kann es sich verformen (wodurch KE absorbiert wird) und dann die ursprüngliche Form wiedererlangen, wobei es ungefähr die gleiche Menge an KE zurückgibt, die als vorübergehend in den Gittern gespeichert gilt: Diese Frage kann hilfreich sein Sie, wenn Sie einen tieferen Einblick wünschen.

Sie haben dieses Bild hier gesehen : Wenn ein Körper nicht elastisch ist ( trauriger Ball ), verformt die KE den Körper und diese Änderung ist irreversibel, die KE wird in Wärme, Schall usw. umgewandelt und steht nicht mehr als mechanische Energie zur Verfügung. In diesem Video sehen Sie den enormen Unterschied zwischen einem traurigen und einem fröhlichen Ball gleicher Masse und Schwung. Wenn das Konzept des Impulses dort nicht klar erklärt wird, kann diese Antwort eine große Hilfe sein

Warum wird beim inelastischen Stoß mechanische Energie umgewandelt, da die Gesamtenergie erhalten bleibt?

Kinetische Energie wird bei inelastischen Stößen in eine genau gleiche Menge anderer Energieformen umgewandelt, daher ändert sich die Gesamtenergie des Systems nicht: KE bleibt nicht erhalten, während der Impuls erhalten bleibt, aber die Energie im Allgemeinen bleibt trotzdem erhalten

Die einfache Antwort ist, dass sich bei einer elastischen Kollision (für Objekte >> in der Masse als typische Moleküle) Energie von kinetisch zu potentiell und dann zurück zu kinetisch bewegt, solange die "elastischen Grenzen" der Materialien nicht überschritten werden. Mit anderen Worten, solange sie wie Federn wirken.

Bei einer nichtelastischen Kollision geht die Energie hauptsächlich von der Kinetik der kollidierenden Massen zur Kinetik der Teilchen, aus denen die Massen und das umgebende Medium bestehen - falls vorhanden. Beispielsweise ist eine Erhöhung der Wärme eine Erhöhung der kinetischen Energie der Partikel, aus denen das Material besteht. Dasselbe für Ton. Auf Makroebene sind dies Verformungen, aber auf Mikroebene sind es Bewegungsänderungen von Atomen und Molekülen. Oder Elektronen, im Fall von Licht. Addieren Sie alles und Sie sollten die gesamte Energie davor und danach erhalten.

Ich bin mir über die Bedeutung der zweiten Frage nicht sicher. Hoffe das hilft.

Bei elastischen Stößen sind die Wechselwirkungskräfte konservativ.

Wir können die Gesamtenergie des Systems darstellen als: E = U + K

Wenn die Teilchen weit voneinander entfernt sind ( Abstand > 2R ), bleiben ihre potentiellen Energien konstant, die ich als U wähle. Dies gilt, außer wenn die Teilchen miteinander in Kontakt sind.

Nach der Kollision kehren die kollidierenden Teilchen in ihre ursprüngliche Konfiguration zurück - ihre Abmessungen bleiben unverändert.

Im Moment des Stoßes wandelt sich die gesamte kinetische Energie in die potentielle Energie des Systems um. Die potentielle Energie nimmt tatsächlich zu , wenn der Abstand zwischen den Teilchen < 2R ist.

Beim Rückstoß wird die potentielle Energie wieder in die kinetische Energie des Teilchens umgewandelt.

Andererseits ist bei unelastischen Stößen die Kraft nicht konservativer Natur. Nach Kollisionen kehren die Teilchen nicht in ihre ursprüngliche Konfiguration zurück -

Bleibende Verformungen entstehen oder durch Energieverlust in anderer Form.

Dies erklärt die Tatsache, dass$K_{1} ≠ K_{2}$

Dies ist die Definition der elastischen und inelastischen Kollisionen - unabhängig davon, ob die kinetische Energie der kollidierenden Objekte erhalten bleibt oder nicht.

Beachten Sie, dass die Gesamtenergie immer erhalten bleibt, aber bei inelastischen Stößen ein Teil davon in die innere Energie der kollidierenden Objekte übertragen wird (typischerweise Wärme bei makroskopischen Objekten oder Anregungsenergie im mikroskopischen Fall, obwohl die strikte Unterscheidung vom Kontext abhängt ). Siehe auch diesen Beitrag .