การชน

การชน

credit : https://www.youtube.com/watch?v=Z3coR_48Txw

         หมายถึง การที่อนุภาคเคลื่อนที่ไปกระทบ สัมผัส หรือเข้าใกล้กับอีกอนุภาคหนึ่ง 
ในระยะเวลาสั้นๆ ที่ทำให้เกิดแรงกระทำต่อกัน  แล้วเกิดการเปลี่ยนแปลงทิศทางการเคลื่อนที่ 

               *  การชนวัตถุไม่จำเป็นต้องสัมผัสกัน  เช่น การชนของประจุไฟฟ้า

       *   การชนอาจเกิดจากอนุภาคมากกว่า 2 ตัว ก็ได้
       *   ขณะชนกัน  จะมีเฉพาะแรงภายในระหว่างอนุภาคที่ชนกันเท่านั้น  จึงเป็นไปตามหลักอนุรักษ์โมเมนตัม ผลรวมโมเมนตัมคงที่

P=mv

E_k=1/2mv²

ΣPก่อนชน  =ΣPหลังชน

          *   การชน  ถ้ามีแรงภายนอกมากระทำน้อยมากเมื่อเทียบกับขนาดแรงดล โมเมนตัมของระบบก็จะมีค่าคงที่เช่นกัน

 การชนแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ

1.       การชนแบบยืดหยุ่น (Elastic Collision)

2.      การชนแบบไม่ยืดหยุ่น (Inelastic Collision)

3.      การชนแบบไม่ยืดหยุ่นโดยสมบูรณ์ (Completely Inelastic Collision)

การชนแบบยืดหยุ่น   (Elastic Collision)

         เป็นการชนเมื่อวัตถุชนกันแล้วจะแยกออกจากกัน  และวัตถุยังมีสภาพคงเดิม ไม่เปลี่ยนรูปร่าง (พลังงานจลน์ของระบบคงที่ไม่เสียให้สภาพแวดล้อม)

ΣP_{ก่อนชน} =  ΣP _{หลังชน}

ΣE_{kก่อนชน} = ΣE_{kหลังชน} 

 (พลังงานจลน์ก่อนและหลังชนคงที่  ไม่เสียให้สภาพแวดล้อม)

ในกรณีการชน 1  มิติ      พิจารณาได้โดย   การสังเกตมวลของวัตถุ

แบบที่ 1  วัตถุทั้งสองก้อน  มีมวลเท่ากัน ( M₁=M₂)

รูปภาพแสดง  วัตถุ M₁ เคลื่อนไปชนวัตถุ M₂

    ผลลัพธ์ที่ได้หลังการชน :วัตถุ M₁ หยุดนิ่ง วัตถุ M₂จะกระเด็นไปด้วยความเร็วU₂ เท่ากับความเร็ว U₁

แบบที่ 2   วัตถุทั้ง 2 ก้อน  มีมวลที่ต่างกัน   จะแบ่งได้อีก 2 แบบ คือ

                   2.1  วัตถุ  M₁ มีมวลน้อยกว่าวัตถุ M₂     (M₁ < M₂ )

 รูปภาพแสดงวัตถุ M₁ เคลื่อนที่ไปชน วัตถุ M₂ ( M₁ <  M₂ )

ผลลัพธ์ที่ได้หลังการชน :  วัตถุ M₁ จะกระเด็นกลับ ส่วน วัตถุ M₂ จะเคลื่อนที่ไปในทิศเดียวกับ M_{1(ก่อนชน)}

                       2.2 วัตถุ M₁ มีมวลมากกว่าวัตถุ  M₂   (M₁> M₂)

 

       รูปภาพแสดงวัตถุ M₁ เคลื่อนที่ไปชน วัตถุ M₂  ( M₂> M₁)

ผลลัพธ์ที่ได้หลังการชน : M₂และ M₁ จะเคลื่อนที่ไปในทิศเดียวกัน แต่ M₁ มีความเร็วลดลง

ในกรณีการชน  2 มิติ 

      
           การชนของวัตถุทั้งสอง (ชนแบบเฉียง)    โดยที่  m₁ = m₂ 

 

  รูปภาพแสดงการชนของวัตถุทั้งสองก้อนในแนวเฉียง

ผลลัพธ์หลังการชน: วัตถุทั้งสองจะแยกออกจากกันไปคนละทิศทาง ได้ว่ามุมที่แยกกันหลังการชนจะรวมกันเป็นมุมฉาก

การชนของวัตถุทั้งสอง (ชนแบบเฉียง)    โดยที่  m₁ ≠ m₂ 

 

 รูปภาพแสดงการชนของวัตถุทั้งสองก้อนในแนวเฉียง(m₁ ≠ m₂ )

ผลลัพธ์หลังการชน:  ได้ว่ามุมที่แยกกันหลังการชน จะรวมกันแล้วไม่เป็นมุมฉาก

การชนแบบไม่ยืดหยุ่น (inelastic collistion)

            คือ การชนแบบสูญเสียพลังงานจลน์ไปบางส่วน   พลังงานที่สูญเสียไปบางส่วนอาจเปลี่ยนไปเป็นเสียง   แสง  เปลี่ยนรูปทรง  เช่น การชนที่ทำให้รูปร่างวัตถุบุบ ยุบ  เป็นต้น  *แต่เมื่อชนกันแล้ววัตถุจะไม่ติดกันไป* 

ΣP_{ก่อนชน} =   ΣP _{หลังชน}      ( โมเมนตัมก่อนชนเท่ากับหลังชน)

ΣE_{kก่อนชน} ≠   ΣE_{kหลังชน}         ( พลังงานจลน์ไม่เท่ากัน)

การชนแบบไม่ยืดหยุ่นโดยสมบูรณ์ (Completely Inelastic Collision)

คือ การชนโดยเสียพลังงานไปเท่ากับพลังงานที่จะสูญเสียได้ทั้งหมด  เป็นการชนแบบสูญเสียพลังงานจลน์ไปมากที่สุด   *และเมื่อชนกันแล้ววัตถุจะติดกันไป*

ΣP_{ก่อนชน} =   ΣP _{หลังชน}      ( โมเมนตัมก่อนชนเท่ากับหลังชน)

ΣE_{kก่อนชน} ≠   ΣE_{kหลังชน}      ( พลังงานจลน์ไม่เท่ากัน)

credit

https://goo.gl/EmqnEr

http://goo.gl/6qQeUm

https://goo.gl/j5Dehj

http://goo.gl/ksXjHA

http://goo.gl/Fn2Fbx

http://goo.gl/DcRhou

http://goo.gl/ghdSXw
https://goo.gl/4uoPk7
https://goo.gl/NDLhne