Номер 6, страница 124 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

6. Чем отличается неупругое взаимодействие от упругого?

Основное различие между упругим и неупругим взаимодействием заключается в том, сохраняется ли в процессе столкновения полная кинетическая энергия системы тел. И в том, и в другом случае для замкнутой системы тел выполняется закон сохранения импульса.

Упругое взаимодействие

При упругом взаимодействии (или абсолютно упругом ударе) полная механическая энергия системы сохраняется. Это означает, что кинетическая энергия, которой обладали тела до столкновения, после взаимодействия полностью перераспределяется между ними, не переходя в другие формы энергии (например, в тепло). В этом случае выполняются два закона сохранения:

1. Закон сохранения импульса: суммарный импульс системы тел до взаимодействия равен суммарному импульсу после взаимодействия. $m_1\vec{v_1} + m_2\vec{v_2} = m_1\vec{u_1} + m_2\vec{u_2}$

2. Закон сохранения кинетической энергии: суммарная кинетическая энергия системы до взаимодействия равна суммарной кинетической энергии после взаимодействия. $\frac{m_1v_1^2}{2} + \frac{m_2v_2^2}{2} = \frac{m_1u_1^2}{2} + \frac{m_2u_2^2}{2}$

Примеры, близкие к упругому взаимодействию: столкновение бильярдных шаров, стальных шариков, молекул идеального газа. Абсолютно упругий удар является идеализированной моделью.

Неупругое взаимодействие

При неупругом взаимодействии полная кинетическая энергия системы не сохраняется. Часть кинетической энергии переходит во внутреннюю энергию тел (они нагреваются), в энергию звука, света или энергию, затраченную на необратимую деформацию тел. При неупругом ударе выполняется только закон сохранения импульса, а кинетическая энергия системы уменьшается.

1. Закон сохранения импульса: $m_1\vec{v_1} + m_2\vec{v_2} = m_1\vec{u_1} + m_2\vec{u_2}$

2. Кинетическая энергия не сохраняется: $\frac{m_1v_1^2}{2} + \frac{m_2v_2^2}{2} > \frac{m_1u_1^2}{2} + \frac{m_2u_2^2}{2}$

Крайним случаем является абсолютно неупругий удар, при котором тела после столкновения движутся как одно целое с одинаковой скоростью. При таком ударе потеря кинетической энергии максимальна.

Примеры неупругого взаимодействия: столкновение пластилиновых шаров, застревание пули в деревянном бруске, падение метеорита на Землю, автомобильная авария.

Ответ: Главное отличие неупругого взаимодействия от упругого состоит в том, что при упругом взаимодействии сохраняется полная кинетическая энергия системы, а при неупругом — нет, так как часть кинетической энергии переходит в другие виды (например, во внутреннюю энергию). Закон сохранения импульса выполняется для замкнутой системы в обоих случаях.