非弾性衝突のときに失われるもの

非弾性衝突のときに失われるもの

ブルー さんの書込 (2004/07/13(Tue) 14:37)

少し,教えてほしいことがあります.例えばボールがあって,それが壁と衝突するとして,非弾性衝突する場合に失われる運動量(壁方向)はどういった具合に説明できるんですか〜.エネルギーはどこいったんですかね〜.ちょっと疑問に思ったことを書いてみました.

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

CO さんのレス (2004/07/13(Tue) 16:56)

物体の変形に使われたりして散っていくんじゃないでしょうか. エネルギーは最終的には熱エネルギーになると思います.

mikeさんのこのページをやってみるとミクロな視点での衝突がイメージできそうです.

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

やかん さんのレス (2004/07/13(Tue) 17:35)

昔,卓球やってたのですが,あのラケットにはるラバー,あんなもんはらないで, 木のまま”カッチーン”とスマッシュすれば,パワーがあると思うのですが そうすると非弾性衝突になり,エネルギーロスになるって,ラケット屋のおやじさんが,いうんですよね.ラバーだと,”グニュッ”ってなるから弱くなりそうだけど,弾性衝突だから合理的なんだとか・・.でも,ざぶとんで打ったら止まっちゃうから,あくまで弾性衝突が成立する範囲なんでしょうけどね.というわけで私は ”カッチーン”から,音のエネルギーになると思うのですが,いかがでしょう?

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

ブルー さんのレス (2004/07/13(Tue) 18:00)

Coさんありがとうございます.さっそく行ってみます!!

やかんさん

弾性衝突というのは,同じエネルギーを持って跳ね返るものを言います.100%!!

>ラケット屋のおやじさんが,いうんですよね 木のほうが跳ね返ると思います.たぶん,木の衝撃にピン球が耐えられず,割れてしまいます.だから,跳ね返る球が,遅いということではないでしょうか.ピン球は,すぐ割れますからね〜...もっともらしくラケット屋のおやじさんが言ったのは,知ったかではないでしょうか(僕が知ったかの可能性もあり・・・)と思うのです.

>音のエネルギーになると思うのですが どうなんでしょうね〜.音ってそもそも,空気の疎密波ですよね?なぜ,衝突すると音が出るのか.僕の見解では,もし衝突のエネルギーで音が出るなら,その物体or壁はへこんで微妙に振動するからではないかなーと思います.そうするともし,物体がへこまなかったら,音が出ないことになりますが...本当はどうかわかりません.

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

ブルー さんのレス (2004/07/13(Tue) 18:11)

COさんありがとうございます.

リンク先を見せてもらいました!!!!!いきなり球が埋まっちゃいました~(=^‥^A アセアセ・・・ COさんのイメージさせたかったところは, 微視的に見ると,壁の分子の熱振動に変わる,ということですね.分子間の力が弱いと,あまり跳ね返らない,,,ということもイメージできました(例えば,水と氷)!!

ありがとうございました〜ワーイ♪ゝ(▽`*ゝ)(ノ*´▽)ノワーイ♪

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

やかん さんのレス (2004/07/13(Tue) 18:41)

やっぱり,おやじに一杯食わされてたんですかねー.物理用語を使われたものだから,ついクラクラッと・・.でもラバーのことと,音のことは以前から機会があったらどなたかにお聞きしようと思っていたので,助かりました.ためになったし,楽しかったです.有難うございました.

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

CO さんのレス (2004/07/13(Tue) 18:48)

ラバーは弾性衝突とかのほかに,滑り止めっていう目的もありそうですよね.

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

やかん さんのレス (2004/07/13(Tue) 19:16)

あっ,カットとかドライブとか,かけますもんね. ”スピン”な〜んて言ったりして量子力学みたい. (知らないのに生意気言ってスイマセン・・)

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

ブルー さんのレス (2004/07/13(Tue) 20:28)

やかんさん.

もしかすると卓球の”スピン”から 量子力学の電子の”スピン”という名前がついたかも知れませんよ〜 (ΦωΦ)ふふふ・・・・

まあ,”スピン”の語源はわかりませんが,,,

そういえば,物理的にあまり考えたことなかったですが, 卓球などでスピンをかけると,球速が遅くなるのは,運動エネルギーが回転エネルギーに分散されるからなんですね〜.今考え付きました.そう考えると,僕らの日常生活にて,いろいろ考えられますね〜...僕って頭悪い~(=^‥^A アセアセ・・・ そういう発見の喜びっていうのが,快感だったりします

研究者向きでは無いな・・・・・( ̄. ̄ )ボソ...

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

やかん さんのレス (2004/07/13(Tue) 21:03)

>もしかすると卓球の”スピン”から >量子力学の電子の”スピン”という名前がついたかも知れませんよ〜 >(ΦωΦ)ふふふ・・・・ やっぱ書いてみて良かった〜です☆ >運動エネルギーが回転エネルギーに分散されるからなんですね〜. 野球のカーブで球速が急速におちるのもきっとそうなんでしょうね. 球技は物理ですねー.陸上も,あっ,みんなそうかなあ.

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

R さんのレス (2004/07/14(Wed) 05:04)

はじめまして. ちょっと疑問に思ったんですが,卓球でスピンをかけると球速が落ちるのは運動エネルギーが回転エネルギーに変わるからなんですか? それ以前に運動方向と加える力の方向がずれていることによる寄与が大きいのではないですか? 例えば,飛んできたボールの運動方向ととラバーが平行だったら,摩擦力のみ働きますよね. あと,カーブの球速は空気抵抗が関係するんじゃないですか? 一度手を離れたボールの速度が落ちるのは回転のエネルギーがどうのこうのって話ではないと思うのですが. だって,自由落下では回転しながら落ちてもまっすぐ落ちても空気抵抗がなかったら重心は同じ速度で落ちますよね. あと,ラバーの話ですが,僕は木よりラバーのほうが弾性係数が小さいと思います.

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

やかん さんのレス (2004/07/14(Wed) 07:18)

Rさん,はじめまして.ご返信有難うございます. う〜ん,なるほど.確かに真空中だと球速落ちない気がする. >だって,自由落下では回転しながら落ちてもまっすぐ落ちても空気抵抗が>なかったら重心は同じ速度で落ちますよね 確かに,そーですね. >ラバーの話ですが,僕は木よりラバーのほうが弾性係数が小さいと思いま>す えーと,弾性係数が小さいと,いうことは・・,非弾性衝突的の方に近いということでしたっけ?逆でしたっけ?

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

崎間 さんのレス (2004/07/14(Wed) 07:35)

割り込ませていただきます.管理人としてっ. え,えーと,スピンがかかると 自由度が増えるということですよね. 例の,単原子分子と2原子分子.

・単原子分子だと内部エネルギーは 3/2×R ・2原子分子だと内部エネルギーは 5/2×R

そんなかんじで,ライフルなんかは 銃身に螺旋状の刻みを入れて 銃弾にスピンをかけて殺傷力を高めているそうです. (ちょっと話題の波に乗ってない発言だったかな)

あと,音のエネルギーも衝突で発生すると思います. 球が一瞬へこんで,空気の疎密を生むのではないかと.

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

やかん さんのレス (2004/07/14(Wed) 08:26)

>え,えーと,スピンがかかると >自由度が増えるということですよね. >・単原子分子だと内部エネルギーは 3/2×R >・2原子分子だと内部エネルギーは 5/2×R おー,管理人さん,なんとかこのままピン球のスピンから 電子のスピンまで話をもってってもらえませんか? 期待してます!

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

崎間 さんのレス (2004/07/14(Wed) 08:30)

電子スピンの話しは,僕にはちょっと… こっ,これから授業なので,ではでは(逃げた).

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

ブルー さんのレス (2004/07/14(Wed) 10:36)

Rさんへのレス

>それ以前に運動方向と加える力の方向がずれていることによる寄与が大きいのではないですか? もし,摩擦が無くて,弾性衝突だとすれば,球速は落ち無いと思います.ラケットがどんなに角度がついていても,,,です.

>飛んできたボールの運動方向ととラバーが平行だったら,摩擦力のみ働きますよね. このレスで,ラケット上でボールが滑ると考えられている感じましたが,僕の中では,ラバーなので,その摩擦が回転するために使われる・・・という意味で使ったつもりです〜〜〜〜〜((((((ノ゜?゜)ノあぁ

>一度手を離れたボールの速度が落ちるのは回転のエネルギーがどうのこうのって話ではないと思うのですが. 一度手を離れた後のボールの速度ではなくて,ラケットに当たった瞬間の初速度のつもりです~(=^‥^A アセアセ・・・

>自由落下では回転しながら落ちても >まっすぐ落ちても空気抵抗がなかったら重心は同じ速度で落ちますよね. 最初から回転エネルギーを与えて自由落下させれば,回転エネルギーはずっと同じ値を保持すると思います.エネルギー保存則より,回転エネルギー・位置エネルギー・運動エネルギーで式をたててみると,回転エネルギーが一緒ということで,消えてしまいます.結局関係するのは,位置エネルギーと運動エネルギーだけですよね.もし,落下の途中で,回転エネルギー(だけ)を加えるとしたら,外部のエネルギーが回転エネルギーに変換されるだけなので,自由落下には影響は無いと思います.回転させるためのエネルギーを,外部から供給しているわけですから. 空気抵抗があれば,変わると思いますよ.直感的に... 空気と球の摩擦力の相互作用などが絡んできたりすると思うんで.

ごしょ〜く

ブルー さんのレス (2004/07/14(Wed) 10:37)

弾性衝突→完全弾性衝突

今までのヤツ全部,ミスってましたです.はい

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

CO さんのレス (2004/07/14(Wed) 12:00)

> そんなかんじで,ライフルなんかは > 銃身に螺旋状の刻みを入れて > 銃弾にスピンをかけて殺傷力を高めているそうです.

ライフルでも拳銃でも,らせん状の刻みが入っているようですが,あれは命中率を上げるためにやってたような.あれによって,進行方向を軸として回転させて,弾の軌道を安定させてるんじゃなかったかな.ジャイロの効果と一緒で,ちょっとずれてももとに戻るようにって. らせん状の刻みの跡が弾にも残って,それが弾を発射した銃に特有のものになるので,警察は銃の発射事件があると弾丸の発見を最優先するみたいです.で,容疑者の持ってた拳銃と弾に残った「旋状痕(字が違うかも)」とが一致すればあいつが犯人だ,と・・. あんま物理に関係なかったですね.(^^;

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

まる さんのレス (2004/07/14(Wed) 22:20)

話ずれてるかもしれないですけど,衝突といえば,私の中では野球のデッドボールを思い出します. よく,「派手に跳ね返った時は痛そうだが,あまり痛くない(orあまりけがしない)」とか解説者が言ってます. それで,あまり跳ね返らないときは,危ないみたいなことを言ってたような気がします. それって,物理的に(?)考えると結構納得いきますよね.

・・・こんなこと思ったりする人はいないかな?

Re: 非弾性衝突のときに失われるもの

崎間 さんのレス (2004/07/15(Thu) 11:13)

> ライフルでも拳銃でも,らせん状の刻みが入っているようですが, > あれは命中率を上げるためにやってたような. その通りのようです.適当なことかいてすいません. ライフルってそもそも,溝そのもの(ライフリング)のことなのですね.

> 「派手に跳ね返った時は痛そうだが,
> あまり痛くない(orあまりけがしない)」

なるほど.納得いきますね. ボクシングの「ジャブ」と空手の「突き」の威力違いとか.