| English | 意味 |
|---|---|
| elastic collision/ɪˈlæstɪk kəˈlɪʒn/ | 弾性衝突 |
| inelastic collision/ɪnɪˈlæstɪk kəˈlɪʒn/ | 非弾性衝突 |
| perfectly inelastic collision/ˈpɜːfektlɪ ɪnɪˈlæstɪk kəˈlɪʒn/ | 完全非弾性衝突 |
| energy lost/ˈenədʒi lɒst/ | 損失エネルギー |
Pool balls versus clay
- Two pool balls click off each other and both keep rolling briskly.
- Two lumps of clay smack together and stop dead, stuck as one.
- Both obey the same momentum law -- yet feel completely different.
- The difference is what happens to the energy.
Momentum yes, energy maybe
- Momentum is conserved in every collision -- always.
- Kinetic energy is not always conserved -- some can turn to heat, sound, or dents.
- That single difference sorts collisions into two families.
運動量はすべての衝突、弾性か非弾性かに関わらず保存される。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
はい——運動量は常に保存される（正味外力がない）。運動エネルギーのみが保存される場合としない場合があります。
Elastic versus inelastic
- An elastic collision 弹性碰撞 conserves kinetic energy too (ideal, like hard spheres).
- An inelastic collision 非弹性碰撞 loses some kinetic energy to other forms.
- Most real collisions are at least a little inelastic.
どの衝突で運動エネルギーが保存されるか？
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
運動エネルギーを保存するのは弾性衝突のみである。ただし、運動量はすべてで保存される。
衝突に関する正しい記述をすべて選択せよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
運動量は常に成立し、運動エネルギーは衝突が弾性のときにのみ成立する。
Perfectly inelastic
- A perfectly inelastic collision 完全非弹性碰撞 is the extreme case: the objects stick together and move off with one common velocity.
- Momentum conservation alone gives that final velocity.
- The clay lumps are the classic example.
弾性か非弾性か？
運動量は常に保存されるが、運動エネルギーはそうではない。各衝突を分類せよ。
$3\ \text{kg}$ のカートが $4\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ で移動中、静止している $1\ \text{kg}$ のカートに衝突して一体化した。その後の共通速度（m/s）は？
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
$3(4) = (3 + 1)v_f$ 、したがって $v_f = 12/4 = 3\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ 。
物体同士が付着して動く衝突は完全に ____ と呼ばれる。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
完全非弾性衝突では、物体は一つの共通速度で離れていく。
Finding the energy lost
- Compare total kinetic energy before and after the collision.
- Any drop is the energy lost 损失的能量 -- gone to heat, sound, or deformation.
- In a perfectly inelastic collision this loss is the largest.
衝突前の全KEは $20\ \text{J}$ 、衝突後は $14\ \text{J}$ です。失われたエネルギーはいくらか（J）？
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
失われたエネルギー $= 20 - 14 = 6\ \text{J}$ は、熱、音、または変形に使われた。
A $2\ \text{kg}$ cart at $3\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ hits and sticks to a stationary $4\ \text{kg}$ cart.
- Momentum: $2(3) = (2 + 4)v_f$, so $v_f = 1\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
- KE before $= \tfrac{1}{2}(2)(9) = 9\ \text{J}$; after $= \tfrac{1}{2}(6)(1) = 3\ \text{J}$ -- so $6\ \text{J}$ was lost to heat.
Never assume kinetic energy is conserved unless a collision is stated to be elastic. Using energy conservation on an inelastic collision gives a wrong answer -- momentum is the law that always holds.
Momentum is conserved in every collision; kinetic energy only in an elastic collision. An inelastic collision loses some energy; a perfectly inelastic collision (objects stick together) loses the most. Compare KE before and after to find the energy lost to heat and sound.