Esnek olmayan çarpışma nedir (Momentum korunur, enerji korunmaz)

Question

Esnek olmayan çarpışmada cisimler çarpıştıktan sonra birlikte hareket edebilir ya da şekil değiştirir. Bu yüzden kinetik enerjinin bir kısmı başka enerji türlerine dönüşür ve toplam enerji korunmaz. Ancak çarpışmadan önceki ve sonraki toplam momentum her zaman aynı kalır.

Answer 1

📌 Esnek Olmayan Çarpışma Nedir?

Esnek olmayan çarpışma, iki veya daha fazla cismin çarpışması sonucunda toplam momentumun korunduğu, ancak toplam kinetik enerjinin korunmadığı çarpışma türüdür. Bu tür çarpışmalarda bir miktar enerji, genellikle ısı, ses veya şekil değişikliği (deformasyon) enerjisine dönüşerek "sistem dışına" kaybolur.

🎯 Temel Özellikleri

• ✅ Toplam Momentum Korunur: Çarpışmadan önceki toplam momentum, çarpışmadan sonraki toplam momentuma eşittir.
• ❌ Toplam Kinetik Enerji Korunmaz: Çarpışmadan sonra toplam kinetik enerji azalır. Bu enerji başka formlara dönüşür.
• 🤝 Çarpışmadan Sonra Cisimler Birlikte Hareket Edebilir: Tamamen esnek olmayan çarpışmada cisimler çarpıştıktan sonra birbirine yapışır ve ortak bir hızla hareket eder.

🧮 Matematiksel İfadeler

Momentumun Korunumu:

Çarpışmadan önceki toplam momentum, çarpışmadan sonraki toplam momentuma eşittir.

\( m_1 \vec{v_1} + m_2 \vec{v_2} = (m_1 + m_2) \vec{v'} \)

Burada \( m_1 \) ve \( m_2 \) cisimlerin kütleleri, \( \vec{v_1} \) ve \( \vec{v_2} \) ilk hızları, \( \vec{v'} \) ise çarpışmadan sonraki ortak hızlarıdır.

Kinetik Enerji Kaybı:

Çarpışmadan önceki ve sonraki kinetik enerjiler arasındaki fark kayıp enerjiyi verir.

\( \Delta K = K_{ilk} - K_{son} \)

\( \Delta K = \frac{1}{2}m_1v_1^2 + \frac{1}{2}m_2v_2^2 - \frac{1}{2}(m_1 + m_2)v'^2 \)

🚗 Günlük Hayattan Örnekler

• 💥 Bir arabanın çamurluğa çarpıp göçük oluşturması
• 🎯 Bir merminin hedef tahtasına saplanıp kalması
• 🧱 İki oyun hamurunun çarpışıp birbirine yapışması
• 🚂 Vagonların birbirine kenetlenerek tek bir birim gibi hareket etmesi

⚖️ Esnek ve Esnek Olmayan Çarpışma Karşılaştırması

• 🔵 Esnek Çarpışma: Hem momentum HEM de kinetik enerji korunur. (Örnek: İdeal bilardo toplarının çarpışması)
• 🔴 Esnek Olmayan Çarpışma: Momentum korunur, ancak kinetik enerji korunmaz. (Örnek: Araba kazaları)

💡 Hatırlatma: Gerçek hayatta çoğu çarpışma tam olarak esnek değildir ve bir miktar enerji kaybı olur. Tamamen esnek çarpışmalar ideal durumlardır.