Kollisjon

Ein kollisjon, samanstøyt eller berre støyt finn stad når to lekamar kjem i fysisk kontakt med kvarandre. I ein kollisjon blir relativt sterke krefter utløyst på kollisjonslekamane i ein kort tidsperiode. Alle kollisjonar har den same rørslemengda før og etter ein kollisjon. Døme på kollisjonar inkluderer bilkollisjonar, ein sprettande ball og når ei biljardkule treffer andre kuler eller veggane i biljardbordet.

Kollisjonar i trafikken får ofte fatale konsekvensar. I Noreg står frontkollisjonar for ein stor del av dei menneskelege og materielle tapa i trafikken kvart år. To bilar kan støyte saman, eller ein bil kan kollidere med eit tre ved vegkanten. Skip kan kollidere med isfjell, noko som skjedde med passasjerskipet «Titanic» i 1912. Fly kan kollidere med kvarandre i lufta eller på bakken. Atom støyter saman heile tida, og gjer dei det raskt nok kan det bli ein stor eksplosjon i form av ei atombombe eller ein meir fredeleg og kontrollert utvikling av energi. I telekommunikasjon kan ein i eit ethernet oppleve kollisjonar når netta vert overbelasta.

I overført tyding, men òg under praktiske transportforhold, kan to lekamar kome på kollisjonskurs.

Elastiske kollisjonar

For meir om dette emnet, sjå elastisk støyt.

I dømet med biljardkula eller den sprettande ballen, finn det stad ein elastisk kollisjon. Ein slik kollisjon skjer vanlegvis når ein elastisk eller hard lekam opplever ein kollisjon som fører til at ein annan elastisk eller hard lekam sprett av stad, slik at den kinetiske energien og rørslemengda er bevart (same før og etter kollisjonen). I eit eksperiment vil uansett ei lita mengd energi forsvinne som følgje av friksjonen mellom overflata og lekamen. For elastiske kollisjonar gjeld $E_{\text{før}}=E_{\text{etter}}$ , dvs.

{\frac {m_{1}\cdot {u_{1}}^{2}}{2}}+{\frac {m_{2}\cdot {u_{2}}^{2}}{2}}={\frac {m_{1}\cdot {v_{1}}^{2}}{2}}+{\frac {m_{2}\cdot {v_{2}}^{2}}{2}}

,

der

m_{i}

= massen,

u_{i}

= hastigheita før kollisjonen,

v_{i}

= hastigheita etter kollisjonen.

Inelastiske kollisjonar

Bilkollisjonar er inelastiske kollisjonar. Denne typen kollisjonar finn stad når ein mjuk lekam opplever ein kollisjon som ikkje resulterer i spretting eller tilbakeslag. Dermed har all den kinetiske energien gått bort i ein slik kollisjon, sidan energien har vorte omforma til andre energityper (krefter). Rørslemengda er den same før og etter kollisjonen.

I elastiske kollisjonar blir kollisjonslekamane meir eller mindre deformerte. Det skjer òg ein liten temperaturendring som gjer at vi høyrer ein smell. Noko av den kinetiske energien har gått over til andre energiformer. Altså er $E_{\text{før}}>E_{\text{etter}}$ .

Vidare finst det to typar inelastiske kollisjonar:

Inelastiske kollisjonar der den kinetiske energien i systemet er mindre etter kollisjonen (alle kollisjonar og mindre støyt vi opplever i kvardagen er meir eller mindre inelastiske støyt).

Fullstendig inelastiske kollisjonar der lekamane heng saman etter kollisjonen (bilkollisjonar er ofte fullstendig inelastiske på grunn av at bilene skjer seg inn i kvarandre og deretter flyttar seg som berre ein lekam). For ein fullstendig inelastisk kollisjon gjeld

m_{1}\cdot u_{1}+m_{2}\cdot u_{2}=(m_{1}+m_{2})\cdot v

,

der

m_{i}

= massen,

u_{i}

= hastigheita før kollisjonen,

v

= hastigheita etter kollisjonen.

Todimensjonale kollisjonar

I ein todimensjonal kollisjon er reglane for elastiske og inelastiske kollisjonar framleis dei same, men vektorane blir brukt til å finne rørslemengda før og etter ein kollisjon.

Kjelder

Denne artikkelen bygger på «Kollisjon» frå Wikipedia på bokmål, den 26. mai 2013.
- Wikipedia på bokmål oppgav desse kjeldene:
Duncan, Tom. Advanced Physics for Hong Kong: Volume 1 Mechanics & Electricity. John Murray Ltd, 1995.
Wai, Loo Kwok. Longman A-Level Course in Physics: Volume 1. Pearson Education South Asia Pte Ltd, 2003.