Столкновение двух тел. Результатом столкновения двух тел является деформация и изменение их импульсов вследствие действия возникающих сил упругости. Различают два идеализированных вида столкновения: абсолютно упругое и абсолютно неупругое столкновение.
Абсолютно упругое столкновение. При абсолютно упругом столкновении происходит упругая деформация – тело полностью восстанавливает форму и размеры. Как пример упругой деформации можно привести столкновение бильярдных или стальных шаров. При таких столкновениях механическая энергия не превращается во внутреннюю энергию – полная механическая энергия системы не уменьшается: кинетическая энергия полностью или частично превращается в потенциальную энергию упругой деформации, а эта энергия в свою очередь, заново превращается в кинетическую энергию шаров. Для абсолютно упругого столкновения выполняется закон сохранения импульса (3.3): Геометрическая сумма импульсов двух тел до абсолютно упругого столкновения равна геометрической сумме их импульсов после столкновения:
Где m1 и m2 - массы шаров, составляющих замкнутую систему; и - начальные скорости шаров до столкновения, - конечные скорости шаров после столкновения.
Неупругое столкновение. Возникающая при центральном неупругом столкновении деформация полностью сохраняется. В это время полная механическая энергия не сохраняется, некоторая её часть превращается во внутреннюю энергию системы. После неупругого столкновения двух тел оба эти тела, “прилипнув” друг к другу, или движутся с общей скоростью, или покоятся.
Таким образом, закон сохранения импульса при неупругом столкновении двух тел, образующих замкнутую систему, можно записать:
(3.6)
Где - приобретенная после неупругого столкновения общая скорость двух тел, образующих замкнутую систему. Определим эту скорость из выражения(3.6):