Q. 直線上で衝突が起こり、弾性衝突でないときは、力学的エネルギーの一部が失われるというのは分かります。 衝突では音が発生しますから。 ただ、失われたエネルギーの大半が熱になるというのが分かりません。 衝突の際、2物体が擦(こす)れ合うということでしょうか、正面衝突なのに・・・?


A. 弾性衝突は 反発係数 e =1 のケースですね。  e < 1 のケースでは 力学的エネルギーの一部が失われます。 力学的エネルギーは運動エネルギーと位置エネルギーをまとめての用語ですが、衝突で失われるのは運動エネルギーです。 確かに 大半が熱になるのですが、ちょっとメカニズムが違います。

 衝突した物体のそれぞれは、衝突時の衝撃で圧縮され、離れた後は伸び縮みしながら振動して動きます。 そして、物体内部の摩擦で振動が収まっていく過程で熱に変わります。目には見えない振動で、短い時間の出来事です。ブルブル振動するといったイメージです。
 各物体の重心の速度はそれぞれ一定で、それが衝突で扱っている速度です。
 物体によっては、衝突時の変形(凹み)が戻ることなく、そのまま熱になることもあります。




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