Cómo predecir si la colisión de dos objetos será una colisión elástica o no

Esto realmente depende del tipo de información que pueda obtener sobre ellos.

Para una colisión perfectamente elástica o una muy cercana a esta, los dos objetos deben ser muy elásticos donde colisionarán y se comprimirán. en el sentido de que la compresión y los intervalos de expansión posteriores son casi perfectamente simétricos en el marco de cada objeto. En particular, los tiempos de compresión y expansión deben ser los mismos.

Todos los objetos se comprimirán en el impacto, pero muchos que se relajan de nuevo a las formas originales tardan más en relajarse que en comprimir. Con tales objetos, las colisiones rara vez serán cercanas al elástico.

Otro requisito es que los períodos de tiempo para la compresión y la relajación deben ser los mismos para ambos objetos. Esto significa que incluso si dos objetos son muy elásticos, no necesariamente colisionarán elásticamente. Este es uno de los mayores conceptos erróneos sobre colisiones.

Se lo he demostrado a otros profesores de física arrojando súper bolas en trampolines portátiles. Las súper bolas no rebotan muy alto. De hecho, una piedra pesada que cae sobre un trampolín rebota mucho más alto a pesar de que nadie piensa en una piedra como elástica. Definitivamente no lo es.

Sin embargo, la piedra se comprime muy poco al chocar con la superficie de un trampolín, y muy poca de la energía cinética que tenía entra en los estados internos de la piedra. El trampolín se comprime tan fácilmente que más del 90% de la energía cinética que la piedra tenía en el impacto entra en energía elástica a medida que el trampolín se comprime. Entonces no hay necesidad de igualar los períodos de compresión / relajación.

Si la colisión está completamente mediada por fuerzas conservadoras como las fuerzas electromagnéticas o gravitacionales, la colisión será muy elástica. Las colisiones entre carros de baja fricción con repulsión de imanes bien alineados serán casi elásticas.

Si hay alguna forma de que parte de la energía cinética original permanezca almacenada como cantidades significativas de energía interna a medida que los objetos se separan, la colisión no será elástica. IOW, ambos objetos deben recuperar sus formas originales exactamente en el instante de la separación para dar como resultado una colisión perfectamente elástica.

Por definición, una colisión de dos objetos es elástica si la suma de sus energías cinéticas permanece conservada. Es decir, si [matemáticas] \ left (KE_1 + KE_2 \ right) _ {\ text {before}} = \ left (KE_1 + KE_2 \ right) _ {\ text {after}} [/ math]. En otras palabras, la colisión es elástica cuando ninguna de la energía cinética antes de la colisión se convierte en energía “interna” durante la colisión.