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用語 弾力性のある おそらく次のような言葉を思い起こさせます 伸縮性のある または フレキシブル、簡単に跳ね返る何かの説明。物理学の衝突に適用された場合、これは正確に正しいです。互いに転がり合って跳ね返る2つの遊び場ボールには、 弾性衝突.
対照的に、赤信号で停車した車がトラックによって後部に追い込まれた場合、両方の車が互いにくっつき、同じ速度で交差点に一緒に移動します-リバウンドしません。これは 非弾性衝突.
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
オブジェクトが 一緒に立ち往生 衝突の前または後に、衝突は 非弾性;すべてのオブジェクトが開始および終了する場合 互いに別々に移動する、衝突は 弾力性のある.
非弾性衝突では、オブジェクトが互いにくっついていることを常に示す必要はないことに注意してください。 後 衝突。たとえば、2台の電車が接続された状態で発進し、爆発が反対方向に進む前に1つの速度で移動します。
別の例は次のとおりです。移動速度の速い船に乗っている人は、木枠を船外に投げることができます。これにより、船と人と木枠の最終速度が変更されます。これを理解するのが難しい場合は、逆のシナリオを考えてください。クレートがボートに落ちます。最初は、クレートとボートは別々の速度で移動していましたが、その後、それらの合計質量は1つの速度で移動します。
対照的に、 弾性衝突 互いに衝突するオブジェクトがそれぞれ独自の速度で開始および終了する場合について説明します。たとえば、2つのスケートボードが反対方向から互いに接近し、衝突してから、元の場所に向かって跳ね返ります。
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
衝突するオブジェクトが接触する前でも後でも、決してくっつかない場合、衝突は少なくとも部分的に起こります 弾力性のある.
数学的に違いは何ですか？
運動量保存の法則は、孤立したシステム（正味の外力なし）での弾性衝突または非弾性衝突のどちらにも等しく適用されるため、数学は同じです。 総勢いを変えることはできません。 そのため、運動量方程式は、すべての質量とそれぞれの速度の積を示します 衝突前 （運動量は質量×速度であるため）すべての質量×それぞれの速度に等しい 衝突後.
2つの質量の場合、次のようになります。
m1v1i + m2v2i = m1v1f + m2v2f
どこm1 最初のオブジェクトの質量m2 2番目のオブジェクトの質量v私 対応する質量初期速度です およびvf 最終速度です。
この方程式は、弾性衝突と非弾性衝突の両方で同じように機能します。
ただし、非弾性衝突の場合は、表現が少し異なる場合があります。それは、オブジェクトが非弾性衝突で互いにくっついているためです（車がトラックによって後端にあることを考えてください）。その後、1つの速度で移動する1つの大きな塊のように動作します。
したがって、運動量保存の同じ法則を数学的に書く別の方法 非弾性衝突 は：
m1v1i + m2v2i = （m1 + m2）vf
または
（m1 + m2）v私 = m1v1if+ m2v2f
最初のケースでは、オブジェクトがくっついています 衝突後、したがって、質量は一緒に加算され、1つの速度で移動します 等号の後。 2番目の場合は逆です。
これらのタイプの衝突の重要な違いは、運動エネルギーが弾性衝突では保存されますが、非弾性衝突では保存されないことです。したがって、2つの衝突するオブジェクトの場合、運動エネルギーの保存は次のように表現できます。
運動エネルギー保存は、実際には保存システムの一般的なエネルギー保存の直接的な結果です。オブジェクトが衝突すると、その運動エネルギーは弾性運動エネルギーとして短時間保存された後、再び運動エネルギーに完全に戻されます。
とはいえ、現実の世界での衝突問題のほとんどは、完全に弾性的でも非弾性的でもありません。ただし、多くの場合、物理学の学生にとっては、どちらかの近似値は十分に近い値です。
弾性衝突の例
1. 3 m / sで地面に沿って転がる2 kgのビリヤードボールが、最初はまだ静止していた別の2 kgのビリヤードボールに当たります。彼らが打った後、最初のビリヤードボールはまだですが、2番目のビリヤードボールは動いています。その速度は何ですか？
この問題の情報は次のとおりです。
m1 = 2 kg
m2 = 2 kg
v1i = 3 m / s
v2i = 0 m / s
v1f = 0 m / s
この問題で不明な値は、2番目のボールの最終速度v2f.
残りを運動量の保存を表す方程式に代入すると、次のようになります。
（2kg）（3 m / s）+（2 kg）（0 m / s）=（2 kg）（0 m / s）+（2kg）v2f
を解く v2f :
v2f = 3 m / s
この速度の方向は、最初のボールの初期速度と同じです。
この例は 完全に弾性的な衝突、 最初のボールがその運動エネルギーのすべてを2番目のボールに伝達し、効果的に速度を切り替えたためです。現実の世界にはありません 完全に 常に何らかの摩擦があるため、プロセス中にエネルギーが熱に変換されるため、弾性衝突。
2.スペース内の2つの岩が互いに正面衝突します。最初の質量は6 kgで、28 m / sで移動しています。 2番目の質量は8 kgで、15で動いています ミズ。衝突の終わりに、どの速度でお互いから離れますか？
これは運動量と運動エネルギーが保存される弾性衝突であるため、与えられた情報を使用して、2つの最終的な未知の速度を計算できます。両方の保存量の方程式を組み合わせて、次のような最終速度を解くことができます。
指定された情報をプラグインします（2番目の粒子の初期速度は負であり、反対方向に移動していることを示しています）。
v1f = -21.14m / s
v2f = 21.86 m / s
各オブジェクトの初期速度から最終速度への符号の変化は、衝突すると、両方が来た方向に向かって互いに跳ね返ったことを示しています。
非弾性衝突の例
チアリーダーが他の2人のチアリーダーの肩からジャンプします。それらは3 m / sの速度で落ちます。すべてのチアリーダーの体重は45 kgです。最初のチアリーダーは、ジャンプしてから最初の瞬間にどれくらい速く動きますか？
この問題には 3つの塊、ただし、運動量の保存を示す方程式の前後の部分が正しく記述されている限り、解くプロセスは同じです。
衝突前に、3人のチアリーダー全員が一緒に立ち往生しています。しかし 誰も動いていない。だから、v私 これらの3つの質量すべてが0 m / sであるため、方程式の左側全体がゼロに等しくなります！
衝突後、2人のチアリーダーが1つの速度で動いて一緒に立ち往生しますが、3番目は異なる速度で反対方向に動きます。
全体として、これは次のようになります。
（m1 + m2 + m3）（0 m / s）=（m1 + m2）v1,2f + m3v3f
番号を代入し、参照フレームを設定します 下向き は 負:
（45 kg + 45 kg + 45 kg）（0 m / s）=（45 kg + 45 kg）（-3 m / s）+（45 kg）v3f
vを解く3f:
v3f = 6 m / s