การชน

                การชน  หมาย ถึง การที่วัตถุหนึ่งไปกระทบกับอีกวัตถุหนึ่งในช่วงสั้นๆ หรืออาจจะไม่กระทบกัน   แต่มีแรงมากระทำ เช่น ตีลูกบอล ยิงปืน ระเบิด เป็นต้น
การชนขณะที่มีแรงภายนอกมากระทำน้อยมากเมื่อเทียบกับขนาดแรงดล โมเมนตัมของระบบจะมีค่าคงที่ เช่น การชนของลูกสนุกเกอร์
การชนขณะที่มีแรงภายนอกมากระทำมากเมื่อเทียบกับขนาดแรงดล โมเมนตัมของระบบจะมีค่าไม่คงที่ เช่น รถยนต์ชนต้นไม้
ถ้าหากพิจารณาทิศทางของการชนเป็นหลักแล้ว ในบทเรียนนี้จะมีการชนสองรูปแบบคือ
* การชนแบบ 1 มิติ คือ การชนของวัตถุที่อยู่ในระนาบเดียวกัน เมื่อมีการชนแล้วการเคลื่อนที่ของวัตถุทั้งสองก็จะอยู่ในแนวเดียวกัน เนื่องจากเป็นการชนผ่านจุดศูนย์กลางมวล
 * การชนแบบ 2 มิติ คือ การชนของวัตถุที่อยู่ในระนาบเดียวกัน เมื่อมีการชนแล้วการเคลื่อนที่ของวัตถุทั้งสองจะไม่อยู่ในแนวเดียวกัน  การชนในแบบ 2 มิตินั้น จะมีโมเมนตัมคงเดิม แต่พลังงานจลน์จะคงเดิมหรือไม่แล้วแต่กรณี  เราจึงแบ่งการชนเป็น 2 ประเภท คือ
  1. การชนแบบยืดหยุ่น คือ การชนที่ไม่มีการสูญเสียพลังงานจลน์

ก่อนชน = หลังชน และ พลังงานรวมก่อนชน =พลังงานรวมหลังชน

การชนกันของวัตถุเมื่อความเร็วอยู่ในแนวผ่านจุดศูนย์กลางมว

การชนในแนวเส้นตรงเมื่อวัตถุถูกชนอยู่นิ่งจะได้

 2. การชนแบบไม่ยืดหยุ่น คือ การชนที่พลังงานจลน์ไม่คงที่

ก่อนชน = หลังชน แต่ พลังงานรวมก่อนชน  พลังงานรวมหลังชน

กรณีที่มวล m₁ เคลื่อนที่เข้าชนมวล m₂ ทำให้มวลเปลี่ยนรูปแล้วเคลื่อนที่ไปด้วยกันด้วยความเร็ว v ดังรูป

จากกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม การชนแบบไม่ยืดหยุ่นมีความสัมพันธ์ ดังสมการ

จะได้

การชนแนวเฉียง
การชนในแนวเฉียงหมายถึงการชนที่ไม่ผ่านจุดศูนย์กลางมวลของวัตถุทั้งสองก้อนทำให้การชนอยู่ใน 2 มิติดังรูป

การชนแนวเฉียงจะมีความสัมพันธ์ตามสมการ

 พลังงานที่สูญหายไปในการชน
การชนแบบไม่ยืดหยุ่น พลังงานจลน์รวมของระบบก่อนชนไม่เท่ากับพลังงานจลน์รวมหลังชน ส่วนหนึ่งของพลังงานสูญหายไปเป็นพลังงานความร้อนหรือพลังงานเสียงที่เกิด ขึ้นขณะชนกัน
พลังงานจลน์ที่หายไปในการชน = พลังงานจลน์รวมก่อนชน – พลังงานจลน์รวมหลังชน
การวัดความเร็วของกระสุนปืนด้วย ballastic pendulum
Ballastic pendulum เป็นวัตถุ เช่น ถุงทรายห้อยแขวนด้วยเชือกติดกับเพดานดังรูป ซึ่งสามารถเหวี่ยงตัวได้อย่างอิสระ

จากรูป ลูกปืนมวล m วิ่งเข้าชนถุงทรายมวล M ด้วยความเร็ว u ถุงทรายห้อยแขวนด้วยเส้นเชือกติดกับเพดาน การชนเป็นแบบไม่ยืดหยุ่น โดย ลูกปืนฝังเข้าไปในถุงทรายและเคลื่อนที่เหวี่ยงตัวไปด้วยกันด้วยความเร็ว v เราสามารถหาค่าความเร็วของลูกปืนก่อนชนได้จากความสัมพันธ์


ที่มา:http://www.cpn1.go.th/media/thonburi/lesson/05_Momentum/content_04.html