Vì sao phần giảm động năng trong va chạm dính có thể như nhau trong hai hệ chuyển động đều khác nhau?

Giải thích nguyên lý

Động năng riêng từng trạng thái phụ thuộc hệ quy chiếu. Tuy nhiên trong một va chạm của hệ khối lượng không đổi và bảo toàn động lượng, phần chênh động năng trước–sau giữ như nhau khi đổi sang hệ tịnh tiến đều. Có thể kiểm điều này bằng các phép tính cụ thể, không cần xem động năng là bất biến.

Ví dụ tính từng bước

Hai xe mỗi chiếc 1 kg có vận tốc 4 và 0 m/s, dính lại với 2 m/s. Trong hệ đất, động năng giảm từ 8 xuống 4 J, giảm 4 J. Trong hệ chuyển động 2 m/s cùng chiều, vận tốc trước là +2 và −2 m/s, sau đều 0: động năng từ 4 xuống 0 J, vẫn giảm 4 J.

Điểm dễ hiểu sai

Không kết luận động năng trước hoặc sau giống nhau giữa hai hệ. Chỉ phần giảm của hệ trong điều kiện đã nêu là như nhau.

Tự kiểm tra

Kiểm tổng động lượng trước–sau ở từng hệ: 4 kg·m/s trong hệ đất và 0 trong hệ chuyển động cùng tâm.

Điều kiện áp dụng

Va chạm dính, bỏ xung lượng ngoài và khối lượng không đổi; không dùng kết luận cho hệ mở mà thiếu dữ kiện.

Đọc hình minh họa

Hai hàng biểu diễn cùng va chạm trong hệ đất và hệ chuyển động 2 m/s; ghi động năng trước–sau riêng từng hàng. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

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