Collisione anelastica

Una collisione anelastica, a differenza di una collisione elastica, è una collisione in cui l’energia cinetica non viene conservata a causa dell’azione dell’attrito interno.

Una palla che rimbalza catturato con un flash stroboscopico a 25 immagini al secondo. Ogni impatto della palla è anelastico, il che significa che l’energia si dissipa ad ogni rimbalzo. Ignorando la resistenza dell’aria, la radice quadrata del rapporto tra l’altezza di un rimbalzo e quella del rimbalzo precedente fornisce il coefficiente di restituzione per l’impatto palla/superficie.

Nelle collisioni di corpi macroscopici, una certa energia cinetica viene trasformata in energia vibrazionale degli atomi, causando un effetto di riscaldamento e i corpi sono deformati.

Le molecole di un gas o di un liquido raramente sperimentano collisioni perfettamente elastiche perché l’energia cinetica viene scambiata tra il movimento traslazionale delle molecole e i loro gradi interni di libertà ad ogni collisione. In qualsiasi istante, metà delle collisioni sono – in misura diversa-anelastiche (la coppia possiede meno energia cinetica dopo la collisione rispetto a prima), e metà potrebbe essere descritta come “super-elastica” (possiede più energia cinetica dopo la collisione rispetto a prima). In media su un intero campione, le collisioni molecolari sono elastiche.

Sebbene le collisioni anelastiche non conservino l’energia cinetica, obbediscono alla conservazione della quantità di moto. I semplici problemi del pendolo balistico obbediscono alla conservazione dell’energia cinetica solo quando il blocco oscilla al suo angolo più grande.

In fisica nucleare, una collisione anelastica è quella in cui la particella in arrivo provoca l’eccitazione o la rottura del nucleo che colpisce. Lo scattering anelastico profondo è un metodo per sondare la struttura delle particelle subatomiche nello stesso modo in cui Rutherford ha sondato l’interno dell’atomo (vedi scattering di Rutherford). Tali esperimenti sono stati eseguiti su protoni alla fine del 1960 utilizzando elettroni ad alta energia presso lo Stanford Linear Accelerator (SLAC). Come nello scattering di Rutherford, lo scattering anelastico profondo di elettroni da parte di bersagli protonici ha rivelato che la maggior parte degli elettroni incidenti interagisce molto poco e passa dritto, con solo un piccolo numero che rimbalza indietro. Ciò indica che la carica nel protone è concentrata in piccoli grumi, che ricordano la scoperta di Rutherford che la carica positiva in un atomo è concentrata nel nucleo. Tuttavia, nel caso del protone, le prove suggerivano tre distinte concentrazioni di carica (quark) e non una.