Posts tagged ‘esnek çarpışma’

İmpuls, Momentum ve Çarpışmalar

Çarpışmalar

Çarpışma, iki parçacığın birbiri ûzerine impulsif kuvvetler oluşturarak kısa bir süre için birlikte olması durumudur. Çarpışmadaki itme (impulsif) kuvvetinin, mevcut dış kuvvetlerden daha büyük olduğu kabul edilmektedir. Herhangi bir çarpışmada momentum korunur.

Psistem = P1+ P2= Sabit

 Uyarı: Yalıtılmış bir sistemin çarpışmadan hemen önceki toplam momentumu, çarpışmadan hemen sonraki toplam momentumuna eşittir.

Bir Boyutta Esnek ve Esnek Olmayan Çarpışmalar

Kinetik enerjinin çarpışmadan önce ve sonra aynı olup olmaması, çarpışmanın esnek veya esnek olmadığını belirlemede kullanılır.

 Esnek çarpışma

İki cismin arasındaki esnek çarpışma, toplam momentum ve toplam kinetik enerjinin çarpışmadan önce ve sonra sabit kaldığı çarpışmadır. Bilardo topu çarpışmaları ve herhangi bir sıcaklıkta hava moleküllerinin duvarla çarpışması yaklaşık olarak esnektir. Gerçek esnek çarpışmalar, atom ve atom-altı parçacıklar arasında gerçekleşir.

Esnek olmayan çarpışmalar

 Bir esnek olmayan (inelastik) çarpışma, momentum korunduğu halde toplam kinetik enerjinin çarpışmadan önce ve sonra aynı olmadığı çarpışmadır. Esnek olmayan çarpışmalar iki çeşittir.

Esnek olmayan çarpışma

 Bir lastik topun katı bir yûzeyle çarpışması, gibi çarpışan cisim diğerine yapışıp kalmıyor ama biraz kinetik enerji kaybediyorsa çarpışma esnek olmayan çarpışmadır. Örneğin lastik top katı yüzeyle çarpıştığında, çarpışma inelastiktir çünkü top şekil değiştirmiş ve kinetik enerji kaybetmiştir.

 Tamamen esnek olmayan çarpışma

 Bir meteor taşının yere çarpışında olduğu gibi, çarpışan cisimlerin çarpışmadan sonra birlikte hareket ettiği çarpışma, tamamen esnek olmayan çarpışma olarak adlandırılır. Örneğin lastik hareket ettiği çarpışma tamamen esnek olmayan çarpışmadır.Tamamen esnek olmayan çarpışmada çarpışmadan sonra cisimler birbirlerine yapışarak hareketlerine devam ederler. Çarpışmadan önceki toplam momentum, çarpışmadan sonraki birleşik sistemin toplam momentumuna eşit olur.

 Not: Bütün çarpışmalarda momentum sabittir fakat kinetik enerji sadece esnek çarpışmalarda sabit kalır.

İki Boyutta Çarpışmalar

Çarpışmaların bir bölümü düzlemde yer alır. Bilardo oyunu iki-boyutlu bir yüzey üzerinde hareket eden cisimlerin çoklu çarpışmalarına bir örnektir. İki-boyutlu çarpışmalar için momentum korunumuyla ilgili iki bileşenli eşitlik denklemi:

 m1V1ix + m2V2ix = m1V1sx + m2V2sx

m1V1iy + m2V2iy = m1V1sy + m2V2sy

Başlangıçta durgun olan m2 kütleli bir parçacıkla, m1 kütleli bir parçacığın iki boyutta çarpışmasını ele alalım. Çarpışmadan sonra m1 kütlesi yatayla β ve m2 kütlesi θ açısı ile hareket eder. Bu durum sıyırmalı çarpışma olarak adlandırılır. Momentumun korunumu kanununu, her iki parçacığın momentumlarının başlangıçtaki y bileşenlerinin sıfır olduklarına dikkat ederek şöyle yazabiliriz:

 Eşitliğindeki negatif işaret, çarpışmadan sonra ikinci parçacığın hızının y bileşeninin aşağı yönlü olmasından kaynaklanmaktadır.

Takip Et

Her yeni yazı için posta kutunuza gönderim alın.