تمييز الاصطدامات المرنة وغير المرنة

مقدمة

تعتبر التصادمات من الظواهر المنتشرة في حياتنا اليومية وفي الفيزياء على حد سواء. الاصطدام هو عبارة عن تفاعل بين جسمين أو أكثر يؤدي إلى تبادل في الطاقة أو الزخم. لفهم هذه التفاعلات بشكل أفضل، يتم تصنيفها إلى نوعين رئيسيين: الاصطدامات المرنة والاصطدامات غير المرنة. يهدف هذا المقال إلى استعراض الفروق الأساسية بين هذين النوعين، مع تقديم أمثلة توضيحية.

الاختلافات الجوهرية بين الاصطدامات

الجدول التالي يلخص أهم الفروق بين الاصطدام المرن وغير المرن:

فهم الاصطدام المرن

يعرف الاصطدام المرن بأنه ذلك النوع من التصادم الذي يحافظ على الطاقة الحركية للنظام. بعبارة أخرى، مجموع الطاقة الحركية للأجسام قبل التصادم يساوي مجموع الطاقة الحركية بعد التصادم. في هذا النوع من التصادم، يعتبر كل من الزخم والطاقة الحركية كميات محفوظة.

أمثلة على الاصطدامات المرنة:

• تصادم كرات البلياردو: عند تصادم كرتين من كرات البلياردو، ينتقل جزء كبير من الطاقة الحركية من إحدى الكرتين إلى الأخرى، مع الحفاظ على الطاقة الكلية للنظام (بافتراض إهمال الاحتكاك).
• التصادمات على المستوى الذري: تعتبر التصادمات بين الذرات والجسيمات دون الذرية في كثير من الأحيان مرنة، خاصة في الظروف التي يتم فيها إهمال فقدان الطاقة.

تفسير الاصطدام غير المرن

يحدث الاصطدام غير المرن عندما تتحول جزء من الطاقة الحركية إلى شكل آخر من أشكال الطاقة، مثل الطاقة الحرارية، أو الصوتية، أو طاقة التشوه. في هذا النوع من التصادم، لا يتم الحفاظ على الطاقة الحركية، بينما يظل الزخم محفوظًا.

أمثلة على الاصطدامات غير المرنة:

• اصطدام سيارة بجدار: عند اصطدام سيارة بجدار، تتحول جزء من الطاقة الحركية للسيارة إلى طاقة تشوه في السيارة والجدار، بالإضافة إلى طاقة حرارية وصوتية.
• إسقاط كرة من المطاط على الأرض: عند إسقاط كرة من المطاط على الأرض، فإنها ترتد إلى ارتفاع أقل من الارتفاع الذي أسقطت منه. يعود السبب في ذلك إلى أن جزءًا من الطاقة الحركية للكرة قد تحول إلى طاقة حرارية وتشوه في الكرة والأرض.

المصادر

1. “What are the differences between elastic and inelastic collisions?”,byjus
2. “What are elastic and inelastic collisions?”,khanacademy