Elastsed ja mitteelastsed põrked
Impulss säilib igas põrkes, kuid kineetiline energia säilib ainult elastses põrkes — mitteelastses põrkes muundub osa kineetilisest energiast soojuseks, heliks või deformatsiooniks, ning täiesti mitteelastne põrge kaotab kõige rohkem, sest kehad jäävad kokku.
Practise this conceptImpulsi jäävus tuleneb ainuüksi Newtoni kolmandast seadusest — mistahes jõu, mida üks põrkuv keha teisele avaldab, avaldab teine talle tagasi võrdselt ja vastupidiselt, ning see sümmeetria kehtib sõltumata sellest, millest kehad on tehtud või mis juhtub nende kineetilise energiaga. Impulss säilib seega igas põrkes, punkt, olgu see elastne või mitte.
Kineetilisel energial sellist tagatist ei ole. Põrked võivad muundada kineetilise energia soojuseks, heliks või põrkuvate kehade püsivaks deformeerimiseks kuluvaks tööks, ja see muundumine kulgeb ainult ühes suunas — energia lahkub "kineetilisest" veerust ega tule tagasi. Põrget, mis säilitab kineetilise energia täpselt, nimetatakse elastseks, ja see ongi erijuht, mitte vaikeväärtus; piljardikuulid ja põrkuvad gaasimolekulid lähenevad sellele, kuid kaks kokku põrkuvat ja kokku jäävat savitükki mitte, sest savi deformeerimine ja ühendamine tarbib tegelikku energiat.
Täiesti mitteelastne põrge on selle spektri äärmus: kehad jäävad kokku ja liiguvad edasi ühise lõppkiirusega, ning see kaotab maksimaalse kineetilise energia, mis on impulsi jäävusega veel kooskõlas — mitte kogu energia, ja just impulsi jäävus piirab, kui palju saab kaduda. Kokku jäämine on see, mis juhtub, kui kehad jagavad vähima ühise lõppkiirusega kokkusobiva kineetilise energia; kaks võrdse massiga savitükki, mis põrkuvad otse kokku võrdse kiirusega, võivad isegi jääda hetkeks täiesti paigale, kogu nende kineetiline energia kadunud, samal ajal kui impulss — mis oli algselt null — säilib endiselt nullina. Elastse ja täiesti mitteelastse äärmuse vahele jääb iga tegelik põrge, kaotades mingi vahepealse hulga kineetilist energiat, kaotamata kunagi mitte üldse impulssi.
Key ideas
Requires: Impulsi jäävus, Energia jäävus
Common misconceptions
- Impulss säilib ainult elastsetes põrgetes.
- Kineetiline energia säilib igas põrkes, samamoodi nagu impulss alati säilib.
- Täiesti mitteelastses põrkes kaob kogu kineetiline energia.
Resources
Kuulub nende TÜ ainete hulka
See mõiste on kaardistatud järgmis(t)e Tartu Ülikooli õppekava aine(te) osaliseks kattmiseks.
- Füüsika praktikum I - mehaanika ja soojusõpetusLTFY.01.004
- Mehaanika ja soojusõpetusLTFY.01.006