移動物体が同一質量の静止物体と衝突すると、静止物体はより大きな衝突力に遭遇する。それは本当か偽ですか？どうして？

比較的短時間の間に生じる質点の「直接の」弾性衝突の理想的な場合には、この記述は誤っている。

前に移動していたオブジェクトに作用する1つの力が、最初の速度から減速します #V# そして、大きさが最初で大きさが反対で方向が反対のもう一方の力は、それまで静止していた物体に作用し、それを前に動いていた物体の速度まで加速させる。

実際には、ここで多くの要因を考慮する必要があります。最初のものは弾性または非弾性衝突が起こることです。それが非弾性であるならば、運動エネルギーの保存の法則はもはや当てはまりません。なぜなら、このエネルギーの一部は衝突している両方の物体の分子の内部エネルギーに変換されて、それらの加熱をもたらすからです。

このようにして熱に変換されるエネルギー量は、弾性の程度に非常に依存し、物体、それらが作られる材料、形状などについて何の仮定もなしに定量化することができない静止物体の移動を引き起こす力に大きな影響を及ぼす。

1つの質量の物体の、ほとんど弾力的な「対面」衝突（絶対に弾力的な衝突はありません）の単純なケースを考えましょう。 #M# それはスピードで動く #V# 同じ質量の静止物体を使って。運動エネルギーと線形運動量の保存則により、正確に速度を計算することができます。 #V_1# そして #V_2# 弾性衝突後の両方のオブジェクトの

#MV ^ 2 = MV_1 ^ 2 + MV_2 ^ 2#

#MV = MV_1 + MV_2#

質量をキャンセルする #M#2番目の方程式を2のべき乗にして、その結果から最初の方程式を引き算すると、

#2V_1V_2 = 0#

したがって、2つの未知数の速度を持つ2つの方程式のこのシステムの解 #V_1# そして #V_2# です

#V_1 = V# そして #V_2 = 0#

他の代数的に正しい解 #V_1 = 0# そして #V_2 = V# 物理的には動いている物体が静止している物体を通過することを意味するため、廃棄する必要があります。

前に移動していたオブジェクトは #V# に #0# 以前静止していた物体がから加速するのと同じ時間 #0# に #V#つまり、これらの物体に作用する2つの力は大きさが等しく方向が反対です。