Elastic and Inelastic Collisions · Colisiones Elásticas e Inelásticas
| English | Español |
|---|---|
| elastic collision/ɪˈlæstɪk kəˈlɪʒn/ | colisión elástica |
| inelastic collision/ɪnɪˈlæstɪk kəˈlɪʒn/ | colisión inelástica |
| perfectly inelastic collision/ˈpɜːfektlɪ ɪnɪˈlæstɪk kəˈlɪʒn/ | colisión perfectamente inelástica |
| energy lost/ˈenədʒi lɒst/ | energía perdida |
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.
Bolas de billar versus arcilla
- Dos bolas de billar chocan y ambas continúan rodando con rapidez.
- Dos trozos de arcilla se golpean y se detienen en seco, quedando unidos como uno solo.
- Ambas obedecen la misma ley del momento lineal — pero se sienten completamente distintas.
- La diferencia radica en lo que ocurre con la energía.
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.
Sí al momento, tal vez a la energía
- El momento lineal se conserva en cualquier colisión — siempre.
- La energía cinética no siempre se conserva — parte puede convertirse en calor, sonido o deformaciones.
- Esta única diferencia clasifica las colisiones en dos familias.
Momentum is conserved in every collision, elastic or not. · El momento lineal se conserva en toda colisión, sea elástica o no.
Yes -- momentum is always conserved (no net external force). Only kinetic energy may or may not be. · Sí -- el momento lineal siempre se conserva (no hay fuerza externa neta). La energía cinética puede o no conservarse.
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.
Colisiones elásticas e inelásticas
- Una colisión elástica 弹性碰撞 también conserva la energía cinética (ideal, como esferas rígidas).
- Una colisión inelástica 非弹性碰撞 pierde parte de su energía cinética hacia otras formas.
- La mayoría de las colisiones reales son al menos un poco inelásticas.
In which collision is kinetic energy conserved? · ¿En qué colisión se conserva la energía cinética?
Only an elastic collision conserves kinetic energy. Momentum, though, is conserved in all of them. · Solo una colisión elástica conserva la energía cinética. Sin embargo, el momento lineal se conserva en todas ellas.
Select all · todos true statements about collisions. · Seleccione todas las afirmaciones verdaderas sobre las colisiones.
Momentum always holds; kinetic energy holds only when the collision is elastic. · El momento lineal siempre se conserva; la energía cinética se conserva solo cuando la colisión es elástica.
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.
Perfectamente inelástica
- Una colisión perfectamente inelástica 完全非弹性碰撞 es el caso extremo: los objetos se quedan pegados y se mueven juntos con una velocidad común.
- La conservación del momento lineal por sí sola determina esa velocidad final.
- Los trozos de arcilla son el ejemplo clásico.
Elastic or inelastic? · ¿Elástica o inelástica?
Momentum is always conserved, but kinetic energy is not. Sort each collision. · El momento lineal siempre se conserva, pero la energía cinética no. Clasifique cada colisión.
A $3\ \text{kg}$ cart at $4\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ sticks to a stationary $1\ \text{kg}$ cart. Their common speed afterward (in m/s)? · Un carrito de $3\ \text{kg}$ a $4\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ se adhiere a un carrito estacionado de $1\ \text{kg}$. ¿Cuál es su velocidad común después (en m/s)?
$3(4) = (3 + 1)v_f$, so $v_f = 12/4 = 3\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. · $3(4) = (3 + 1)v_f$, por lo tanto $v_f = 12/4 = 3\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
A collision where the objects stick together is called perfectly ____. · Una colisión en la que los objetos se adhieren se llama perfectamente ____.
In a perfectly inelastic collision the objects move off with one common velocity. · En una colisión perfectamente inelástica, los objetos se mueven con una velocidad común.
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.
Calculando la energía perdida
- Compara la energía cinética total antes y después de la colisión.
- Cualquier disminución corresponde a la energía perdida 损失的能量 — disipada en calor, sonido o deformación.
- En una colisión perfectamente inelástica, esta pérdida es máxima.
Before a collision the total KE is $20\ \text{J}$; after it is $14\ \text{J}$. How much energy was lost (in J)? · Antes de una colisión la KE total es $20\ \text{J}$; después es $14\ \text{J}$. ¿Cuánta energía se perdió (en J)?
Energy lost · Energía perdida $= 20 - 14 = 6\ \text{J}$, gone to heat, sound, or deformation. · Energía perdida $= 20 - 14 = 6\ \text{J}$, disipada como calor, sonido o deformación.
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.
Un carro de $2\ \text{kg}$ a $3\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ choca contra un carro estacionado de $4\ \text{kg}$ y se queda pegado a él.
- Momento: $2(3) = (2 + 4)v_f$, por lo tanto $v_f = 1\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
- Energía cinética inicial $= \tfrac{1}{2}(2)(9) = 9\ \text{J}$; final $= \tfrac{1}{2}(6)(1) = 3\ \text{J}$ — así que se perdieron $6\ \text{J}$ en forma de calor.
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.
Nunca asumas que la energía cinética se conserva a menos que la colisión se especifique explícitamente como elástica. Aplicar la conservación de la energía en una colisión inelástica dará un resultado incorrecto — el momento lineal es la ley que siempre se cumple.
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.
El momento lineal se conserva en cualquier colisión; la energía cinética solo en una colisión elástica. Una colisión inelástica pierde parte de su energía; una colisión perfectamente inelástica (donde los objetos se quedan pegados) pierde la mayor cantidad. Compara la energía cinética antes y después para hallar la energía perdida en forma de calor y sonido.