Cơ học Newton

Va chạm mềm (không đàn hồi)

Va chạm mềm không bảo toàn động năng cơ học; trong hệ cô lập, động lượng toàn hệ vẫn bảo toàn.

Một phần động năng ban đầu chuyển thành nội năng, nhiệt, âm hoặc biến dạng. Nếu hai vật dính lại sau va chạm thì đó là va chạm mềm hoàn toàn.

Giải bài toán va chạm

Chọn hệ chứa cả hai vật, đặt chiều dương và dùng bảo toàn động lượng. Với va chạm mềm hoàn toàn một chiều, vận tốc chung $V=(m_1u_1+m_2u_2)/(m_1+m_2)$. Năng lượng chuyển dạng khác không bị hủy.

Trắc nghiệm nhanh

Mức giảm động năng trong va chạm mềm hoàn toàn có thể tính từ hai trạng thái, nhưng phần đó không bị tiêu hủy: nó chuyển sang năng lượng nội, âm thanh và biến dạng. Với hai vật khối lượng $m_1,m_2$, vận tốc đầu $u_1,u_2$ trên một đường thẳng, độ hụt động năng là $Delta K_{mất}= frac12mu(u_1-u_2)^2$, trong đó $mu=m_1m_2/(m_1+m_2)$ là khối lượng rút gọn. Công thức nhấn mạnh rằng vận tốc tương đối trước va chạm quyết định mức tổn hao.

Dùng dấu của vận tốc để xử lý chuyển động ngược chiều trước khi thay vào công thức; không lấy vận tốc chung bằng trung bình cộng nếu hai khối lượng khác nhau. Có thể kiểm tra đáp số bằng cách nhân vận tốc cuối với tổng khối lượng để khôi phục tổng động lượng ban đầu. Nếu vận tốc chung mang dấu âm, cả khối sau va chạm chuyển động theo chiều âm đã chọn.

Ví dụ hai xe cùng khối lượng chạy ngược chiều với tốc độ bằng nhau có tổng động lượng ban đầu bằng không; nếu dính lại, chúng đứng yên. Điều đó không vi phạm định luật: động lượng bằng không được bảo toàn, trong khi động năng ban đầu chuyển thành dạng năng lượng khác. Trường hợp này cho thấy không thể dùng riêng vận tốc của một vật để dự đoán chuyển động chung.