Упругий удар — это тип столкновения между двумя телами, при котором сохраняется полный объем энергии и импульса. В результате такого удара тела после столкновения могут менять свои скорости, но общая кинетическая энергия системы до и после удара остается неизменной.
В упругом ударе происходят следующие ключевые характеристики:
Сохранение импульса: Суммарный импульс системы до удара равен суммарному импульсу системы после удара. Это можно выразить формулой: \[ m_1 v_{1i} + m_2 v_{2i} = m_1 v_{1f} + m_2 v_{2f} \] где \(m_1\) и \(m_2\) — массы тел, \(v_{1i}\) и \(v_{2i}\) — начальные скорости тел, \(v_{1f}\) и \(v_{2f}\) — конечные скорости тел после удара.
Сохранение кинетической энергии: Кинетическая энергия до удара равна кинетической энергии после удара: \[ \frac{1}{2} m_1 v_{1i}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2i}^2 = \frac{1}{2} m_1 v_{1f}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2f}^2 \]
Типичными примерами упругого удара являются столкновения идеально упругих шаров, например, стальных шаров, падающих на подобные же шары.
