सुपर लोचदार टकराव: विस्तृत तथ्य और अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

आइए हम एक सुपर इलास्टिक टक्कर के बारे में कुछ विस्तृत तथ्यों पर चर्चा करें, यह कैसे और कहाँ होता है, कुछ उदाहरण और विस्तृत तथ्य।

सुपर इलास्टिक टकराव वे होते हैं जिनमें टकराने वाला कण अपनी गतिज ऊर्जा नहीं खोता है, बल्कि उस कण से कुछ गतिज ऊर्जा प्राप्त करता है जिससे वह टकरा रहा है और टक्कर के बाद तेज गति से गति करता है।

सुपर इलास्टिक टक्कर क्या है

टक्कर को लोचदार कहा जाता है जब टक्कर के बाद वस्तु की गति और गतिज ऊर्जा संरक्षित होती है। वस्तुओं के टकराने पर ऊर्जा का ह्रास या लाभ हो सकता है।

एक टक्कर जिसमें ऊर्जा का कोई नुकसान नहीं होता है बल्कि वस्तु को अतिरिक्त मात्रा में ऊर्जा मिलती है तो टकराव को सुपर लोचदार टक्कर कहा जाता है। गतिज ऊर्जा की यह सहायक आपूर्ति वस्तु की स्थितिज ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में बदलने का परिणाम हो सकती है।

सुपर इलास्टिक टक्कर कहाँ होती है

प्रकृति में अधिकांश टकराव हैं बेलोचदार टक्कर जहां टकराने वाली वस्तु की गतिज ऊर्जा ऊर्जा के किसी अन्य रूप में परिवर्तित हो जाती है।

खैर, सुपर इलास्टिक टकराव ज्यादातर विस्फोटक प्रतिक्रियाओं जैसे परमाणु विखंडन, रिएक्टर, सुपरनोवा, विस्फोट आदि में होता है जो महत्वपूर्ण प्रभाव पैदा करते हैं। यह बिना किसी ऊर्जा हानि के गतिज ऊर्जा की अतिरिक्त मात्रा के लाभ के कारण होता है। टक्कर पर, बाद में, कोई वस्तु उस वस्तु से ऊर्जा प्राप्त करती है जिससे वह टकरा रही है, जो वस्तु की गतिज ऊर्जा से अधिक है।

सुपर लोचदार टक्कर सूत्र

द्रव्यमान m . के दो अणुओं पर विचार कीजिए1 और एम2. द्रव्यमान का एक अणु m1 वेग u . के साथ अनंत से आ रहा है1 और द्रव्यमान m . से टकराता है2 वेग से चल रहा है u2. टक्कर के बाद, दोनों द्रव्यमान एक दूसरे से दूर कोण बनाते हुए एक विमान के साथ वेग के साथ बदल जाते हैं v1 और वी2.

एक लोचदार टक्कर में, टक्कर से पहले और बाद में कणों की गति संरक्षित होती है, इसलिए संबंध द्वारा दिया जाता है

m1u1+m2u2=m1v1+m2v2

कहा पे m1, m2 क्रमशः कण 1 और 2 के द्रव्यमान हैं

u1, u2 टकराने से पहले दोनों कणों के प्रारंभिक वेग हैं, और

v1, v2 टक्कर के बाद कणों के अंतिम वेग हैं।

टक्कर के बाद टकराने वाले अणु का संवेग टक्कर से पहले अणु के संवेग से अधिक होगा।

m1u1<m1v1

जिसका तात्पर्य यह है u1<v1

तथा टक्कर में कण की गतिज ऊर्जा है

1 / 2 मीटर1u12+1/2 वर्ग मीटर2u22= 1/2 मी1v12+1/2 वर्ग मीटर2v22

आप के बाद से1<v1, टकराने के बाद टकराने वाले अणु की गतिज ऊर्जा बढ़ जाएगी।

1 / 2 मीटर1u12<1/2 वर्ग मीटर1v12

इसका मतलब है कि अणु 2 से जुड़ी ऊर्जा कम हो जाएगी क्योंकि यह अपनी संभावित ऊर्जा को अणु 1 में स्थानांतरित कर देगी जो गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाएगी।

सुपर लोचदार टक्कर उदाहरण

आइए कुछ चर्चा करें सुपर लोचदार टक्कर के उदाहरण शब्द को बेहतर ढंग से समझने के लिए।

अणु या परमाणु - विस्फोट या विखंडन

विखंडन एक अभिकारक को दो या अधिक उत्पादों में विभाजित करने की प्रक्रिया है। जब एक अत्यधिक ऊर्जावान फोटॉन नाभिक से टकराता है तो परमाणु का एक नाभिक दो या दो से अधिक नाभिकों में विभाजित हो जाता है।

सुपर लोचदार टक्कर
परमाणु विखंडन

अनंत से आने वाला एक फोटान अपने साथ गतिज ऊर्जा वहन करता है, नाभिक से बमबारी करने पर यह अपनी ऊर्जा नाभिक को छोड़ता है जिससे नाभिक अस्थिर हो जाता है। इसका परिणाम यह होता है कि नाभिक दो संतति नाभिकों में विभाजित हो जाता है जिससे फोटॉन मुक्त हो जाता है।

नाभिक का द्रव्यमान घटकर आधा रह जाता है और नाभिक की स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है और इसलिए टक्कर के बाद एक प्रक्रिया में दी गई अंतिम गतिज ऊर्जा अधिक होती है। इस तकनीक का उपयोग परमाणु हथियारों में, परमाणु रिएक्टरों में भारी ऊर्जा पैदा करने के लिए किया जाता है।

आकार स्मृति मिश्र धातु

आकार स्मृति मिश्र एक विशिष्ट तापमान पर निर्मित सुपर लोचदार सामग्री हैं। मिश्र धातु को गर्म करते समय एक विशेष आकार में ढाला जाता है, एक निश्चित तापमान बनाए रखा जाता है, और जल्दी से इसे ठंडा कर दिया जाता है। यह आकार मिश्र धातु द्वारा याद किया जाता है।

जब कोई वस्तु उस पर बाहरी भार लगाया जाता है तो वह अपना आकार बदल लेती है लेकिन भार को हटाकर उसी तापमान के संपर्क में आने के बाद अपने आकार को पुनः प्राप्त कर लेती है जिस पर वह बनी थी। यह superelasticity एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया है।

अधिकतर, कॉपर-एल्यूमीनियम-निकेल और निकेल-टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग आकार स्मृति मिश्र धातु के रूप में किया जाता है। निकेल-टाइटेनियम एक ऐसा आकार का स्मृति मिश्र धातु है जिसका उपयोग ऑर्थोडोंटिक तारों के निर्माण में किया जाता है।

यूरेनियम बम

यूरेनियम -235 एक अत्यधिक रेडियोधर्मी परमाणु है और इसके विखंडन के दौरान बड़ी मात्रा में ऊर्जा देता है, इसलिए इसका उपयोग ज्यादातर रिएक्टरों और विस्फोटकों में किया जाता है।

सुपर लोचदार टक्कर
यूरेनियम परमाणु का विखंडन

यह परमाणु विखंडन के समान है, न्यूट्रॉन जब यूरेनियम -235 परमाणु से टकराता है, तो न्यूट्रॉन की गतिज ऊर्जा यूरेनियम परमाणु पर स्थानांतरित हो जाती है और अतिरिक्त न्यूट्रॉन उपलब्धता के कारण अस्थिर हो जाती है। यह न्यूट्रॉन परमाणु के साथ पीछे हटता है।

अत्यधिक अस्थिर परमाणु उपरोक्त आरेख में दिखाए गए दो बेटी नाभिक में विभाजित हो जाता है, तीन मुक्त नाभिक जारी करता है जो विखंडन के लिए यूरेनियम के दूसरे परमाणु के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह प्रतिक्रिया आसपास के क्षेत्र में भारी मात्रा में ऊर्जा और गर्मी देती है, इस प्रकार यह एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया है।

वसंत

स्प्रिंग जब संपीडित होता है तो उसमें स्थितिज ऊर्जा संचित कर लेता है। डोरी से दाब मुक्त करने पर यह गतिज ऊर्जा के रूप में बड़ी मात्रा में स्थितिज ऊर्जा उत्पन्न करती है।

वसंत पर और पढ़ें संभावित ऊर्जा.

धूमकेतु सूर्य के निकट आ रहा है

सौर में सूर्य का गुरुत्वाकर्षण आकर्षण बल सबसे अधिक होता है नाब्युला और इसलिए सुदूर निहारिका से आने वाले अधिकांश धूमकेतु सूर्य के चारों ओर पहुँचते हैं। वे सूर्य द्वारा उत्सर्जित विकिरणों के माध्यम से पर्याप्त संभावित ऊर्जा प्राप्त करते हैं और एक परवलयिक मार्ग में विक्षेपित होते हैं। विक्षेपण के बाद धूमकेतु की गतिज ऊर्जा सूर्य के निकट आने पर उसकी गतिज ऊर्जा से कहीं अधिक होती है।

लोचदार टक्कर में आवेग संरक्षित है

आवेग को एक निश्चित समय अंतराल में वस्तु पर उत्तेजित बल के रूप में परिभाषित किया जाता है और सूत्र द्वारा दिया गया है

मैं = एफΔ t

जहां मैं आवेग हूं

एफ एक बल है

Δ टी समय में परिवर्तन है।

आवेग भी वस्तु के संवेग में परिवर्तन के बराबर होता है।

I=ΔP

अत, Δपी = एफ Δ t

लोचदार टक्कर में, वस्तु के संवेग में परिवर्तन टक्कर से पहले और बाद में वस्तु के संवेग के अंतर के बराबर होता है।

Δपी = एम [वीf-Vi]

जहाँ m टकराने वाली वस्तु का द्रव्यमान है।

Vf वस्तु का अंतिम वेग है

Vi वस्तु का प्रारंभिक वेग है

इसलिए,

F Δ टी = एम [वीf-Vi]

टक्कर में वस्तु पर लगने वाले आवेग को टकराने से पहले और बाद में वस्तु के वेगों के बीच अंतर का पता लगाकर पता लगाया जा सकता है।

यह स्पष्ट है कि दोनों वस्तुओं पर टक्कर पर एक आवेग है, लेकिन प्रतिक्रिया के विपरीत बल के कारण आवेग कम हो जाता है और रद्द हो जाता है। ज्यादातर मामलों में, वस्तु की गति में थोड़ा बदलाव होता है।

आप पूरी तरह से लोचदार टकराव को कैसे हल करते हैं

पूरी तरह से लोचदार टक्कर में, टक्कर के बाद वस्तु की गतिज ऊर्जा का कोई नुकसान नहीं होता है। पूरी तरह से लोचदार टक्कर में वस्तु की गति और गतिज ऊर्जा संरक्षित रहती है।

द्रव्यमान m . के एक कण पर विचार करें1 एक वेग u . पर त्वरित हो रहा है1 द्रव्यमान m . के कण पर प्रहार करता है2 वेग u . के साथ गतिमान2, तो कण 1 का संवेग m . है1 u1 और कण 2 का m . है2u2. कण 1 कण 2 के पास पहुंचता है और उससे टकराता है जिससे शुद्ध प्रभाव शून्य हो जाता है और दोनों कण 1 और 2 वेग प्राप्त करते हैं v1 और वी2 क्रमशः और दो अलग-अलग दिशाओं में मोड़ें।

चूँकि टक्कर से पहले और बाद में कणों का संवेग संरक्षित रहता है

m1u1+m2u2= एम1v1+ M2v2

कणों की गतिज ऊर्जा का कोई नुकसान नहीं होता है, इसलिए टक्कर से पहले और बाद में गतिज ऊर्जा अपरिवर्तित रहती है।

1 / 2 मीटर1u1+1/2 वर्ग मीटर2u2= 1/2 मी1v1+1/2 वर्ग मीटर2v2

m1(u1-v1) = एम2(v2-u2)

एम1/एम2=वी2-u2/u1-v1

पर और अधिक पढ़ें 8+ पूरी तरह से लोचदार टक्कर उदाहरण: विस्तृत तथ्य और अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न.

आम सवाल-जवाब

Q1. 5 किग्रा द्रव्यमान की एक वस्तु A विरामावस्था में वस्तु B से 3m/s की चाल से टकराती है। टकराने के बाद दोनों वस्तुएँ 0.8m/s की गति से चलती हैं। वस्तु B का द्रव्यमान कितना है? टक्कर के कारण वस्तु पर क्या आवेग है?

दिया गया: एम1= 5 किग्रा

m2=?

u1=3मी/से

u2=0

v1=v2=0.8मी/से

चूंकि, गति संरक्षित है टक्कर में

m1u1+m2u2=m1v1+m2v2

5*3+मी2*0=5*0.8+मी2* 0.8

15+0=4+मी2* 0.8

11=मी2* 0.8

m2=11/0.8=13.75किग्रा

वस्तु 2 का द्रव्यमान 13.75 किग्रा है।

टक्कर से पहले वस्तु का कुल संवेग है

Pप्रारंभिक=m1u1+m2u2=5*3+13.75*0=15

Pअंतिम=m1v1+m2v2 = 5*0.8 + 13.75 * 0.8 = 4+11 = 15

टक्कर के कारण वस्तु पर आवेग है

मैं = Δपी = पीअंतिम - पीप्रारंभिक = 15-15 = 0

इसलिए, टक्कर में कोई आवेग संरक्षित नहीं है।

टक्कर के कारण आवेग क्या है?

एक आवेग टकराते समय कणों पर लगने वाले बल की अवधि है।

इसे टक्कर से पहले और बाद में वस्तुओं के संवेग में परिवर्तन के रूप में भी परिभाषित किया जाता है और यह परिमित समय अवधि के लिए वस्तु द्वारा लगाए गए बल के बराबर होता है।

पूरी तरह से लोचदार टक्कर और सुपर लोचदार टक्कर में आवेग कैसे स्थगित हो जाता है?

RSI वस्तु का संवेग संरक्षित रहता है इसलिए आवेग पूर्ण लोचदार टक्कर में शून्य हो जाता है।

सुपर इलास्टिक टक्कर में, गतिज ऊर्जा के बढ़ने पर वस्तु की गति बढ़ जाती है, इसलिए आवेग सकारात्मक होता है।

यह भी पढ़ें: