Unelastische Kollision

Eine unelastische Kollision ist im Gegensatz zu einer elastischen Kollision eine Kollision, bei der kinetische Energie aufgrund der Einwirkung von innerer Reibung nicht konserviert wird.

Ein springender Ball, der mit einem Stroboskopblitz mit 25 Bildern pro Sekunde aufgenommen wurde. Jeder Aufprall des Balls ist unelastisch, was bedeutet, dass sich die Energie bei jedem Abprall auflöst. Ohne Berücksichtigung des Luftwiderstands ergibt die Quadratwurzel des Verhältnisses der Höhe eines Abpralls zu der des vorhergehenden Abpralls den Wiederherstellungskoeffizienten für den Ball / Oberflächenaufprall.

Bei Kollisionen makroskopischer Körper wird etwas kinetische Energie in Schwingungsenergie der Atome umgewandelt, was einen Heizeffekt verursacht, und die Körper werden deformiert.

Die Moleküle eines Gases oder einer Flüssigkeit erfahren selten vollkommen elastische Kollisionen, da bei jeder Kollision kinetische Energie zwischen der Translationsbewegung der Moleküle und ihren inneren Freiheitsgraden ausgetauscht wird. Zu jedem Zeitpunkt ist die Hälfte der Kollisionen – in unterschiedlichem Maße – unelastisch (das Paar besitzt nach der Kollision weniger kinetische Energie als zuvor), und die Hälfte könnte als „superelastisch“ bezeichnet werden (besitzt nach der Kollision mehr kinetische Energie als zuvor). Gemittelt über eine gesamte Probe sind molekulare Kollisionen elastisch.

Obwohl unelastische Kollisionen keine kinetische Energie sparen, gehorchen sie der Impulserhaltung. Einfache ballistische Pendelprobleme gehorchen der Erhaltung der kinetischen Energie nur, wenn der Block in seinen größten Winkel schwingt.

In der Kernphysik ist eine unelastische Kollision eine, bei der das ankommende Teilchen den Kern, auf den es trifft, anregt oder zerbricht. Die tiefe inelastische Streuung ist eine Methode zur Untersuchung der Struktur subatomarer Teilchen auf die gleiche Weise, wie Rutherford das Innere des Atoms untersucht hat (siehe Rutherford-Streuung). Solche Experimente wurden in den späten 1960er Jahren mit hochenergetischen Elektronen am Stanford Linear Accelerator (SLAC) an Protonen durchgeführt. Wie bei der Rutherford-Streuung zeigte die tiefe inelastische Streuung von Elektronen durch Protonenziele, dass die meisten einfallenden Elektronen sehr wenig interagieren und direkt hindurchtreten, wobei nur eine kleine Anzahl zurückprallt. Dies deutet darauf hin, dass die Ladung im Proton in kleinen Klumpen konzentriert ist, was an Rutherfords Entdeckung erinnert, dass die positive Ladung in einem Atom im Kern konzentriert ist. Im Fall des Protons deuteten die Beweise jedoch auf drei verschiedene Ladungskonzentrationen (Quarks) und nicht auf eine hin.