완전탄성충돌(perfect elastic collision)

두 물체가 충돌한 후에도 운동에너지의 합이 변하지 않는 충돌. 탄성충돌이라고도 한다.
두 거시적 물체가 충돌하여 서로 순간적인 충돌력을 주더라도 충돌 직전과 직후의 두 물체의 운동량의 합은 같다.
그러나 일반적으로는 충돌시에 운동에너지의 일부가 열에너지 같은 내부에너지로 변환되기 때문에 운동에너지가 감소한다.
따라서 두 물체의 충돌시에 운동에너지의 합이 보존되는 것은 표면이 매끄러운 강체구(剛體球)끼리의 충돌 같은 이상적인 경우에 한정된다.
이상적인 두 강체구의 중심이 수평인 직선상에서 서로 접근하여 충돌하는 경우를 가상하면 질량 m인 구(球)가 충돌 전에
, 충돌 후에
’의 속도로 움직이고, 질량 m
인 구가 충돌 전에
, 충돌 후에
’의 속도로 움직이면 운동량 보존법 칙에서
가 된다.
완전탄성충돌에서는 운동에너지가 보존되 므로
이라는 식이 성립한다.
이 두 식에서 충돌 직후의 속도 ’,
’의 차는
’-
’= -(
-
)가 된다.
일반적으로 ’-
’=-e(
-
)에 의해 정의(定義)되는 e를 반발계수라 한다.
따라서 완전탄성충돌은 e=1의 충돌이다.
e<1의 충돌은 비(非)탄성충돌이라고 하며 특히, e=0의 충돌을 완전 비탄성충돌이라고 한다.

본 저작물은 공공누리 출처표시+상업적 이용금지 에 따라 이용할 수 있습니다.
- 다음
- 위치에너지(potential energy) 2010.08.20
- 이전
- 에이디에프(ADF ; automatic direction finder ) 2010.08.20
