Vì sao hai xe dính vào nhau không thể giữ toàn bộ động năng nếu ban đầu vận tốc khác nhau?

Giải thích nguyên lý

Khi va chạm dính trong hệ gần cô lập, động lượng được bảo toàn nhưng vận tốc hai vật bị buộc thành một giá trị chung. Động năng chuyển động tịnh tiến của hệ thường giảm, phần giảm chuyển sang biến dạng, nhiệt và các dạng năng lượng khác. Không gọi đó là năng lượng bị mất khỏi tự nhiên.

Ví dụ tính từng bước

Hai xe mỗi chiếc 1 kg chạy đối nhau với vận tốc +2 và −2 m/s. Tổng động lượng 0 nên sau khi dính chúng đứng yên. Động năng đầu là 2 + 2 = 4 J, động năng tịnh tiến cuối 0. Phần 4 J đã chuyển hóa.

Điểm dễ hiểu sai

Không dùng bảo toàn động năng thêm vào bài va chạm dính để tìm một vận tốc khác 0. Điều đó mâu thuẫn cả ràng buộc dính và động lượng.

Tự kiểm tra

Nếu cả hai ban đầu cùng vận tốc thì chúng không có chuyển động tương đối để tạo va chạm dính theo tình huống này; không lấy ví dụ đó để khẳng định mọi lần dính đều mất cùng năng lượng.

Điều kiện áp dụng

Mô hình bỏ quay và xung lượng ngoài; chưa phân chia chính xác 4 J giữa nhiệt, âm và biến dạng.

Đọc hình minh họa

Hai xe đối đầu cùng tốc độ rồi dính đứng yên; các mũi tên vận tốc đối nhau và phần năng lượng chuyển hóa được chỉ riêng. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Riêng đồ thị và bài 0100 đọc theo số liệu ghi trên hình.

Học tiếp

Động lượng là vectơ hay đại lượng vô hướng Định luật bảo toàn động lượng xét hệ nào