Kollisjon

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk

En kollisjon, et sammenstøt eller bare støt finner sted når to objekter kommer i fysisk kontakt med hverandre. I en kollisjon utløses relativt sterke krefter på kollisjonsobjektene i en kort tidsperiode. Alle kollisjoner har den samme bevegelsesmengden før og etter en kollisjon. Eksempler på kollisjoner inkluderer bilkollisjoner, en sprettende ball og når en biljardkule treffer andre kuler eller veggene i biljardbordet.

En flykollisjon

Kollisjoner i trafikken får ofte fatale konsekvenser. I Norge står frontkollisjoner for en stor del av de menneskelige og materielle tapene i trafikken hvert år. To biler kan støte sammen, eller en bil kan kollidere med et tre ved veikanten. Skip kan kollidere med isfjell, noe som skjedde med passasjerskipet Titanic i 1912. Fly kan kollidere med hverandre i luften eller på bakken. Atomer støter sammen hele tiden, og gjør de det raskt nok kan det bli en stor eksplosjon i form av en atombombe eller en mer fredelig og kontrollert utvikling av energi. I telekommunikasjon kan man i et ethernet oppleve kollisjoner når nettet overbelastes.

I overført betydning, men også under praktiske transportforhold, kan to objekter komme på kollisjonskurs.

Elastiske kollisjoner[rediger | rediger kilde]

Elastiske kollisjoner

I eksemplet med biljardkulen eller den sprettende ballen, finner det sted en elastisk kollisjon. En slik kollisjon skjer vanligvis når en elastisk eller hard gjenstand opplever en kollisjon som fører til at en annen elastisk eller hard objekt spretter av gårde, slik at den kinetiske energien og bevegelsesmengden er bevart (samme før og etter kollisjonen). I et eksperiment vil uansett en liten mengde energi forsvinne som følge av friksjonen mellom overflaten og objektene. For elastiske kollisjoner gjelder E_\text{før} = E_\text{etter}, dvs.

\frac{m_1\cdot{u_1}^2}{2}+ \frac{m_2\cdot{u_2}^2}{2} = \frac{m_1\cdot{v_1}^2}{2} + \frac{m_2\cdot{v_2}^2}{2},

der

m_i = massen,
u_i = hastigheten før kollisjonen,
v_i = hastigheten etter kollisjonen.

Inelastiske kollisjoner[rediger | rediger kilde]

Bilkollisjoner er inelastiske kollisjoner. Denne typen kollisjoner finner sted når en myk gjenstand opplever en kollisjon som ikke resulterer i spretting eller tilbakeslag. Dermed har all den kinetiske energien gått bort i en slik kollisjon, siden energien har blitt omformet til andre energityper (krefter). Bevegelsesmengden er den samme før og etter kollisjonen.

I elastiske kollisjoner blir kollisjonsobjektene mer eller mindre deformerte. Det skjer også en liten temperaturendring som gjør at vi hører et smell. Noe av den kinetiske energien har gått over til andre energiformer. Altså er E_\text{før} > E_\text{etter}.

Videre finnes det to typer inelastiske kollisjoner:

  • Inelastiske kollisjoner der den kinetiske energien i systemet er mindre etter kollisjonen (alle kollisjoner og mindre støt vi opplever i hverdagen er mer eller mindre inelastiske støt).
  • Fullstendig inelastiske kollisjoner der objektene henger sammen etter kollisjonen (bilkollisjoner er ofte fullstendig inelastiske på grunn av at bilene skjærer seg inn i hverandre og deretter beveger seg som kun ett objekt). For en fullstendig inelastisk kollisjon gjelder
m_1\cdot u_1 + m_2\cdot u_2 = (m_1+m_2)\cdot v,

der

m_i = massen,
u_i = hastigheten før kollisjonen,
v = hastigheten etter kollisjonen.

Todimensjonale kollisjoner[rediger | rediger kilde]

I en todimensjonal kollisjon er reglene for elastiske og inelastiske kollisjoner fortsatt de samme, men vektorene blir brukt til å finne bevegelsesmengden før og etter en kollisjon.

Kilder[rediger | rediger kilde]

  • Duncan, Tom. Advanced Physics for Hong Kong: Volume 1 Mechanics & Electricity. John Murray Ltd, 1995.
  • Wai, Loo Kwok. Longman A-Level Course in Physics: Volume 1. Pearson Education South Asia Pte Ltd, 2003.