非弾性衝突と弾性衝突

質問

非弾性衝突は、運動量は保存されるが、力学的エネルギーは保存されない。また、弾性衝突は、運動量・力学的エネルギーはともに保存される。
非弾性衝突と弾性衝突の違いは何ですか。また、2つの問題の見分け方は何ですか。

回答No.1

ht1914 · ベストアンサー

＞非弾性衝突は、運動量は保存されるが、力学的エネルギーは保存されない。また、弾性衝突は、運動量・力学的エネルギーはともに保存される。

書かれているとおりです。

「弾性」ですから弾む性質です。
「よく弾む」か「あまり弾まないか」です。
よく弾むと言っても程度がわかりませんのでエネルギーが保存する場合には完全弾性衝突という方が分かりやすいでしょう。弾んでもエネルギーをいくらか失っているというのが普通の場合です。その場合弾んでいるから「弾性衝突」だと考えたくなりますね。
全く弾まないというのは衝突後くっついて一緒に運動してしまうという場合です。弾まないのですから「非弾性衝突」というイメージになります。エネルギーと対応させた場合の「弾性衝突」「非弾性衝突」と「弾む」「弾まない」という言葉の意味との間に意味にずれが生じています。
私としては
ｅ＝１　完全弾性衝突
１≧ｅ＞０　弾性衝突
ｅ＝０　非弾性衝突
がいいと思っています。「弾性」という言葉のイメージに合います。

でも実際は
ｅ＝１　弾性衝突（エネルギーが保存する）
１＞ｅ≧０　非弾性衝突（エネルギーは保存しない）
という使い方がされているようですね。

運動量保存は作用・反作用の法則から出てきます。
外力の働かない場合、重心の運動は保存するという内容だと考えても同じです。
普通２体衝突では何時も成り立つと考えてもいいものです。

エネルギーが保存しない場合が多いのはエネルギーの存在の仕方のバリエーションが多いからです。衝突で変形した、振動した、回転した、・・・が全てエネルギーの減少と捕らえられています。別の形のエネルギーに移っただけなんですが初めに考えていた枠組みから出てしまうので減少したと理解されているのです。