衝突で失われる運動エネルギー
着眼点e<1 の衝突では運動エネルギーが減る。衝突前後の K をそれぞれ計算して引くのが基本。
\Delta K=\frac12\cdot\frac{m_1m_2}{m_1+m_2}(v_1-v_2)^2(1-e^2)
検算用の式。e=1 なら損失0、e=0(一体化)で損失が最大。
例題
1
3.0\ \mathrm{m/s} で進む 2.0\ \mathrm{kg} の台車が、静止している 1.0\ \mathrm{kg} の台車と一体になった。失われた運動エネルギーを求めよ。
解答
衝突後の速さは 2.0\ \mathrm{m/s}(運動量保存)。
前 \frac12\times2.0\times3.0^2=9.0\ \mathrm{J}、後 \frac12\times3.0\times2.0^2=6.0\ \mathrm{J}
3.0\ \mathrm{J}(検算: \frac12\times\frac{2.0}{3.0}\times9.0\times1=3.0)
前 \frac12\times2.0\times3.0^2=9.0\ \mathrm{J}、後 \frac12\times3.0\times2.0^2=6.0\ \mathrm{J}
3.0\ \mathrm{J}(検算: \frac12\times\frac{2.0}{3.0}\times9.0\times1=3.0)