IV.8.3. Ciocniri plastice.
Ciocnirea plastică (perfect inelastică) este ciocnirea care are loc cu variația energiei interne și în care corpurile se cuplează (se lipesc/fuzionează) după ciocnire și își continuă mișcarea împreună cu aceeași viteză.
Exemple de ciocniri plastice:
- Ciocnirea dintre două bile de plastilină;
- Ciocnirea unei bile de plastilină cu un perete;
- Aruncarea unui corp (sac de grâu) într-un vagon;
- Săritura unui om de pe mal într-o barcă;
- Ciocnirea a două vagoane de tren care se cuplează prin tampoane;
- Când un glonț rămâne înfipt într-o țintă în urma ciocnirii;
- Căderea obiectelor fragile pe podea.
În toate aceste cazuri se aplică numai legea conservării impulsului total.
🔦 Observație
Dacă filmăm o ciocnire plastică și proiectăm filmul în sens invers, aceasta apare ca o descompunere sau ca o explozie.
Dacă filmăm o explozie (de exemplu, a unui obuz) sau spargerea unui obiect și proiectăm fimul în sens invers, aceasta apare ca o ciocnire plastică. De aceea și procesele de descompunere sunt considerate ciocniri plastice.
În cazul unidimensional, atât înainte, cât și după ciocnire bilele se mișcă pe aceeași dreaptă Ox.
Impulsul total se conservă:
Viteza comună are expresia:
Când corpurile au viteze de sens opus, ca în figura de mai sus, viteza comună este:
În ciocnirea plastică, energia cinetică a corpurilor nu se mai conservă, deoarece o parte din energia cinetică inițială se transformă în căldură, Q, rezultat al lucrului mecanic de deformație.
Dacă notăm masa redusă a două corpuri cu mr, care este o medie armonică a celor două mase:
Notăm cu vrel = v1 – v2, viteza relativă a corpului 1 față de corpul 2, obținem formula mai concentrată a căldurii cu următoarea expresie:
Căldura degajată într-o ciocnire plastică este egală cu energia cinetică a unui corp având masa egală cu masa redusă a celor două corpuri (mr) și mișcându-se cu o viteză egală cu viteza relativă a celor două corpuri unul față de celălalt (vrel).