Почему при упругом ударе сохраняется кинетическая энергия, а при неупругом нет?

В чем разница, приводящая к сохранению кинетической энергии при упругом ударе?

Разница лишь в свойствах материала корпуса. Если он эластичен ( счастливый шар ), он может деформироваться (таким образом, поглощая КЭ), а затем восстанавливать первоначальную форму, возвращая примерно такое же количество КЭ, которое считается временно хранящимся в решетках: этот вопрос может помочь вам, если вы хотите более глубокое понимание.

Вы видели это изображение здесь : Если тело не эластично ( грустный шар ), КЭ деформирует тело, и это изменение необратимо, КЭ преобразуется в тепло, звук и т. д. и больше не будет доступна в виде механической энергии. В этом видео вы можете увидеть огромную разницу между грустным и счастливым мячом одинаковой массы и импульса. Если концепция импульса не объяснена там четко, этот ответ может очень помочь.

Почему механическая энергия преобразуется, поскольку полная энергия сохраняется при неупругом столкновении?

Кинетическая энергия переходит в точно такое же количество других форм энергии при неупругих столкновениях, поэтому полная энергия системы не меняется: КЭ не сохраняется, а импульс сохраняется, но энергия в целом все равно сохраняется

Простой ответ заключается в том, что при упругом столкновении (для объектов >> по массе больше, чем типичные молекулы) энергия переходит от кинетической к потенциальной, а затем обратно к кинетической, пока не превышены «пределы упругости» материалов. Другими словами, пока они действуют как пружины.

При неупругом столкновении энергия переходит в основном от кинетики сталкивающихся масс к кинетике частиц, из которых состоят массы и окружающая среда - если таковые имеются. Например, увеличение теплоты — это увеличение кинетической энергии частиц, из которых состоит материал. То же самое для звука. В макромасштабе это деформации, а в микромасштабе — изменения в движении атомов и молекул. Или электроны, в случае света. Сложите все это, и вы должны получить общую энергию до и после.

Я не уверен в значении второго вопроса. Надеюсь это поможет.

В упругих столкновениях силы взаимодействия консервативны.

Мы можем представить полную энергию системы как: E = U + K

Когда частицы находятся далеко друг от друга ( расстояние > 2R ), их потенциальные энергии остаются постоянными, которые я выбираю равными U. Это верно, за исключением случаев, когда частицы находятся в контакте друг с другом.

После столкновения сталкивающиеся частицы возвращаются к своим первоначальным конфигурациям - их размеры остаются неизменными.

В момент столкновения полная кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию Системы. Потенциальная энергия фактически увеличивается , когда расстояние между частицами < 2R.

При отдаче потенциальная энергия преобразуется обратно в кинетическую энергию частицы.

С другой стороны, в неупругих столкновениях сила неконсервативна по своей природе. После столкновений частицы не возвращаются к своим первоначальным конфигурациям -

Постоянные деформации, возникающие или возникающие из-за потери энергии в других формах.

Это объясняет тот факт, что$K_{1} ≠ K_{2}$

Это определение упругих и неупругих столкновений - сохраняется ли кинетическая энергия сталкивающихся объектов или нет.

Обратите внимание, что полная энергия всегда сохраняется, но при неупругом столкновении часть ее передается во внутреннюю энергию сталкивающихся объектов (обычно это тепло в случае макроскопических объектов или энергия возбуждения в микроскопическом случае, хотя строгое различие зависит от контекста). ). См. также этот пост .