في التصادم المرن، تحافظ الطاقة الحركية الكلية على قيمتها قبل وبعد التصادم. هذا يعني أن الطاقة الحركية التي كانت لدى الجسيمين المتصادمين قبل التصادم، تنتقل بينهما بعد التصادم.
يمكن تفسير ذلك باستخدام قانون حفظ الطاقة الحركية، والذي ينص على أن الطاقة الحركية الكلية لنظام معزول تظل ثابتة بمرور الوقت. في حالة التصادم المرن، فإن النظام المعني هو الجسيمان المتصادمان.
تُعرف الطاقة الحركية بأنها الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب حركته. يتم التعبير عنها بالصيغة التالية:
KE = 1/2mv^2
حيث:
- KE هي الطاقة الحركية
- m هي كتلة الجسم
- v هي سرعته
في التصادم المرن، لا تتغير كتلة أي من الجسيمات المتصادمين. لذلك، فإن الطاقة الحركية الكلية للنظام تعتمد فقط على السرعات النهائية للجسيمات.
إذا افترضنا أن الجسيم الأول يتحرك باتجاه الجسيم الثاني، فإن سرعة الجسيم الأول قبل التصادم ستكون موجبة، بينما ستكون سرعة الجسيم الثاني سالبة. بعد التصادم، يمكن أن تتغير اتجاهات السرعات، ولكن قيمتها المطلقة يجب أن تظل كما هي.
على سبيل المثال، إذا كان الجسيم الأول يتحرك بسرعة 10 م/ث، والجسيم الثاني يتحرك بسرعة 5 م/ث، فإن سرعة الجسيم الأول بعد التصادم ستكون 5 م/ث، والجسيم الثاني ستكون سرعته 10 م/ث.
في هذه الحالة، تكون الطاقة الحركية الكلية للنظام هي نفسها قبل وبعد التصادم.
يمكن أن يحدث التصادم المرن بين أي نوعين من الجسيمات. ومع ذلك، فإنه يحدث بشكل أكثر شيوعًا بين الجسيمات الصلبة. وذلك لأن الجسيمات الصلبة لها ميل أقل للتشوه أو الكسر أثناء التصادم.
بعض الأمثلة على التصادم المرن تشمل:
- ارتداد كرة البلياردو عن الطاولة
- ارتداد كرة السلة عن السلة
- اصطدام كرتين من المطاط
في هذه الحالات، تحافظ الطاقة الحركية على قيمتها قبل وبعد التصادم.
