الدرس: أنواع التصادمات

هناك ثلاثة أنواع من التصادمات هي:

التصادم المرن التام: وهو النظام الذي يكون فيه الطاقة الحركية قبل التصادم تساوي الطاقة الحركية بعد التصادم.

الطاقة الحركية قبل التصادم = الطاقة الحركية بعد التصادم.

هذا النوع من التصادم لا يصاحبه فقدان في الطاقة الحركية.

التصادم عديم المرونة (غير مرن كلياً): هذا النوع من التصادم تكون فيه الطاقة الحركية غير محفوظة ويصاحبه نقص كبير في الطاقة الحركية، وإن الجسمين المتصادمين يلتحمان بعد التصادم.

التصادم غير المرن: هذا النوع من التصادم لا تلتحم الأجسام معاً وإنما تبقى مفصولة ويصاحبه نقصان في الطاقة الحركية مثل تصادم كرات البليارد.

لماذا تكون الشاحنة المحملة أكثر تدميراً من سيارة صغيرة عند اصطدامها بجسم كبير ساكن على فرض أن السرعتين الابتدائيتين متساويتان؟

لأن الطاقة الحركية للشاحنة أكبر (كتلتها أكبر) فتكون مقدرتها على التدمير أكبر:

$\mathrm{KE}=\frac{1}{2}m{\mathrm{v}}^2$

ما نوع التصادم الذي يكون فيه الطاقة الحركية والزخم الخطي محفوظان؟

• التصادمات الثلاثة أعلاه تميز من التغير الحادث في الطاقة الحركية.
• الزخم الخطي محفوظ مهما كان نوع التصادم.

ماكينة قطار كتلتها 2.5x10⁴kg تتحرك بسرعة 8m / s اصطدمت بعربة ساكنة كتلتها 1.5x10⁴kg وتتحركان معاً بالاتجاه نفسه بسرعة 5m / s احسب التغير في الطاقة الحركية للنظام؟

• KE_i الطاقة الحركية قبل التصادم.
• KE_f الطاقة الحركية بعد التصادم.

التغير في الطاقة الحركية = الطاقة الحركية بعد التصادم - الطاقة الحركية قبل التصادم.

نجد الطاقة الحركية KE_i قبل التصادم.

$\begin{array}{r}K{E}_i=\frac{1}{2}{m}_1{v}_1^2+\frac{1}{2}{m}_2{v}_i^2\\ \\ K{E}^i=\frac{1}{2}\times 2.5\times {10}^4\times 8^2+0\\ K{E}_i=80\times {10}^4\mathrm{J}\end{array}$

تجد الطاقة الحركية KE بعد التصادم $K{E}_f=\frac{1}{2}\left(m_1+m_2\right)v_{tot}^2$

$v_{\text{tot }}^{}$: السرعة النهائية المشتركة للقطارين.

$\begin{array}{r}K{E}_F=\frac{1}{2}\left(2.5\times {10}^4+1.5\times {10}^4\right)(5{)}^2\\ \\ K{E}_f=\frac{1}{2}\left(4\times {10}^4\right)\times 5^2\\ \\ K{E}_f=50\times {10}^4\end{array}$

التغير الطاقة الحركية للنظام:

$\mathrm{\Delta }KE==K{E}_f-K{E}_i$

$\begin{array}{r}=50\times {10}^4-80\times {10}^4\\ \\ \mathrm{\Delta }KE=-30\times {10}^4\mathrm{J}\end{array}$

الجسمان يلتحمان كلياً بعد التصادم وبالتالي التصادم غير مرن.