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運動量と運動エネルギーについて
outlaw36の回答
- outlaw36
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物理的な意味については、きちんと理解しているわけではないので、お許しください。 ひとつ、違いをイメージできる参考例を示します。 【例１】弾性衝突 静止している1kgの金属の玉ａに、1m／sで飛んできた1kgの金属の玉ｂが衝突し、玉ａが1m／sで動き出し、玉ｂが静止した。（現実の世界ではありえないことですが、物理学ではこれを弾性衝突と定義します） この場合、計算するまでもなく、運動量も運動エネルギーも保存されるので、衝突前後での変化はありませんよね。 【例２】非弾性衝突 静止している1kgの金属の玉ａに、1m／sで飛んできた粘土の玉ｃが衝突し、両者がくっついた状態で運動を行った。 この場合、くっついた状態での両者の速度Vは、運動量保存の法則より、 1*0＋1*1=(1+1)*V から V=0.5m／s になりますよね。 では、衝突前後の全運動エネルギーを比較してみると、 衝突前 : (1／2)*1*0^2+(1／2)*1*1^2=0.5 kg・m／s 衝突後 : (1／2)*(1+1)*0.5^2=0.25 kg・m／s 運動エネルギーは半分になりましたよね。このような例は現実系にあることで、物理学では非弾性衝突と定義します。 これは、回答４のshkwtaさんの餅の例と同じで、失ったエネルギーは、粘土がつぶれるためのエネルギーに用いられたのです。 つまり、運動量は弾性衝突であっても非弾性衝突であっても保存されますが、運動エネルギーはそうも行かないのです。 運動量保存ありき、を前提に話を進めたので、フーンという感じは払拭できないでしょうが、ご参考までに！ もっと、深く掘り下げて考えるならば、なぜ運動量は保存されるのか、の疑問に答えることが必要ですが、今の私には力不足です。ご了承ください。
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