Collision inélastique
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Une collision inélastique est une collision dans laquelle l'énergie cinétique des corps qui entrent en collision est convertie en énergie interne dans au moins un des corps. L’énergie cinétique n’est pas conservée.
Dans des collisions de corps macroscopiques, une partie de l’énergie cinétique est convertie en énergie vibrationnel des atomes, ce qui crée l’effet de chaleur. Des collisions entre des molécules de gaz ou de liquides peuvent aussi être inélastiques grâce au changement de niveau d’énergie vibrationnelle et rotationnelle.
S'il n'y a pas conservation de l'énergie cinétique, il y a bien, comme pour toutes collisions, conservation de la quantité de mouvement.
Dans la physique nucléaire, une collision inélastique est une collision dans laquelle une particule frappe un nucleus pour devenir excitée ou pour casser. La dispersion inélastique profonde est une méthode utilisée pour explorer la structure des particules subatomiques avec des manières similaires a celles que Rutherford utilisa pour explorer l’intérieur de l’atome. Telles expériences ont été exercées sur des protons dans les années 1960 en se servant des électrons de haute énergie à Stanford Linear Accelerator (SLAC). Tel que dans la dispersion de Rutherford, la dispersion inélastique profonde des élections par des cibles de proton a révélé que la plus part des incidents, les électrons ont réagis très peu et passait à travers avec seulement une petite portion qui rebondissait. Cela indique que les charges dans les protons est concentré dans de petites proportions, ce qui renforce la découverte de Rutherford qui était que les positions des charges dans un atome est concentré dans le nucleus. Cependant, dans les cas des protons, les données de l’expérience suggère trois différentes concentration de charge et non une.
[modifier] Formules
La somme des égergies cinétiques après la collision n'est pas égale à la somme des énergies avant la collision.
EcT ≠ EcT'
La quantité de mouvement avant la collision est égale à la quantité de mouvement après la collision
PT = PT
[modifier] Exemple
Une locomotive de 5000kg roule en direction est à 5m/s entre en collision avec un wagon de 4500kg qui roule en direction ouest à 6m/s dans un système fermé. Démontre de quelle collision il s'agit.
Quantité de mouvement avant la collision
PT = P1 + P2
= [(5000kg)(5m/s)] - [(4500kg)(6m/s)]
= 2000kgm/s[Ouest]
Quantité de mouvement après la collision
PT = PT'(système fermé)
(m1 + m2) vf = PT
(9500kg) vf = 2000kgm/s
vf = 0,211m/s
PT' = 0,211m/s x 9500kg = 2000kgm/s
Energie cinétique avant la collision
Ec = 1/2mv² + 1/2mv²
Ec = 1/2(5000kg)(5m/s)²[est] + 1/2(4500kg)(6m/s)²[ouest]
Ec = 62500 - 81000
Ec = 18500J [Ouest]
Energie cinétique après la collision
Ec = 1/2mv²
Ec = 1/2(9500kg)(0,211m/s)²
Ec = 211,47J[Ouest]
Conclusion
Ec ≠ Ec' , PT = PT'
Tandis que la quantité de mouvement est égale avant et après la collision mais l'énergie cinétique ne l'est pas signifie que c'est une collision inélastique.
