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Colisão inelástica
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Quando duas massas colidem de forma inelástica em um deslocamento unidimensional, elas permanecerão unidas após a colisão.
Em uma colisão inelástica, a energia não é totalmente conservada, ou seja, uma parte da energia se transforma em deformação ou calor.
ID:(1963, 0)
Colisão inelástica
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Quando duas massas colidem de forma inelástica em um movimento unidimensional, ambas se moverão juntas após o impacto. Em uma colisão inelástica, o momento linear é conservado, enquanto parte da energia é absorvida, convertendo-se em deformações ou calor nos corpos combinados.
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Equações
Para determinar o centro de massa de duas partículas, realiza-se um cálculo baseado nas posições de ambas as massas, la posição do primeiro objeto ($x_1$) e la posição do segundo objeto ($x_2$), bem como nas suas respetivas massas, la massa 1 ($m_1$) e la massa 2 ($m_2$), utilizando a seguinte equação:
A partir desse cálculo, é possível obter uma expressão para a velocidade do centro de massa, la velocidade do centro de massa das partículas ($v_{CM}$), que depende das velocidades individuais la velocidade do primeiro objeto antes da colisão ($v_1$) e la velocidade do segundo objeto antes da colisão ($v_2$):
Exemplos
No caso unidimensional, a colisão inelástica entre as massas la massa 1 ($m_1$) e la massa 2 ($m_2$) pode ser representada em um diagrama de posição versus tempo. Nesse gráfico, o eixo horizontal representa o tempo e o eixo vertical representa a posição:
O fato de a colisão ser inelástica significa que há perda de energia. Como resultado, ambas as massas passam a se mover juntas após o impacto, comportando-se como um único sistema. Portanto, é necessário considerar duas velocidades antes da colisão (la velocidade do primeiro objeto antes da colisão ($v_1$) e la velocidade do segundo objeto antes da colisão ($v_2$)) e uma velocidade comum após a colisão (la velocidade do centro de massa das partículas ($v_{CM}$)).
O centro de massa de duas partículas é calculado considerando suas posições, representadas por la posição do primeiro objeto ($x_1$) e la posição do segundo objeto ($x_2$), juntamente com suas respectivas massas la massa 1 ($m_1$) e la massa 2 ($m_2$). Este cálculo corresponde a uma média ponderada das posições, onde os pesos são determinados pelas massas, resultando em la posição do centro de massa ($x_{CM}$):
Quando dois objetos com massas la massa 1 ($m_1$) e la massa 2 ($m_2$) colidem de forma inelástica em um sistema unidimensional, a soma de seus momentos lineares antes da colisão é igual ao momento linear da massa combinada após a colisão. Isso se expressa em função das velocidades la velocidade do primeiro objeto antes da colisão ($v_1$), la velocidade do segundo objeto antes da colisão ($v_2$) e la velocidade do objeto conjunto após a colisão ($u$) como:
No contexto de uma colisão inelástica, quando la massa 1 ($m_1$) e la massa 2 ($m_2$), movendo-se com velocidades la velocidade do primeiro objeto antes da colisão ($v_1$) e la velocidade do segundo objeto antes da colisão ($v_2$) respectivamente, colidem, elas permanecem unidas após o impacto e continuam seu movimento com uma velocidade combinada la velocidade do objeto conjunto após a colisão ($u$). Durante esse processo, a energia cinética inicial das massas individuais é transformada na energia cinética da massa combinada la massa 1 ($m_1$) + La massa 2 ($m_2$), que geralmente é menor. Essa redução na energia cinética deve-se à dissipação de energia na forma de deformação plástica e/ou geração de calor durante a colisão.
A quantidade de energia dissipada, la energia perdida em colisão inelástica ($\Delta E$), na forma de calor ou energia de deformação plástica, é expressa como a diferença entre a energia cinética inicial das massas individuais e a energia cinética final da massa combinada, conforme indicado na fórmula:
La velocidade do centro de massa das partículas ($v_{CM}$) é determinado como uma média ponderada de la velocidade do primeiro objeto antes da colisão ($v_1$) e la velocidade do segundo objeto antes da colisão ($v_2$), utilizando as massas la massa 1 ($m_1$) e la massa 2 ($m_2$) como pesos, através de:
ID:(1963, 0)