Inelasteiset

Inelasteiset tarkoittavat ilmiöitä, joissa kineettinen energia ei säily törmäyksen tai prosessin aikana, vaikka kokonaismomentum säilyy. Törmäyksessä osa liikkeen energiasta muuttuu lämmöksi, ääniksi tai tuotetaan plastista muodonmuutosta kappaleisiin. Inelastisuus voidaan määritellä kertoimella palautumisesta e, joka kuvaa sitä, kuinka paljon suhteellinen nopeus palautuu törmäyksen jälkeen suhteessa ennen tapahtumaa. 0 ≤ e ≤ 1. Jos e = 1, törmäys on elastinen; jos e = 0, törmäys on täysin inelastinen ja kappaleet voivat tarttua yhteen.

Fysikaalisessa kontekstissa inelastisuus ilmenee erityisesti törmäyksissä ja muodonmuutoksissa. Materiaalitieteessä inelastiset ominaisuudet liittyvät plastiseen muodonmuutokseen ja viskoelastisuuteen, jolloin energia häviää mikroskooppisesti ja makroskoossa havaitsemme hysteresis-käyrän. Nämä ominaisuudet vaikuttavat esimerkiksi rakennusten iskunvaimennukseen, hyötykoneiden suunnitteluun ja suojausjärjestelmiin.

Esimerkkejä inelastisista prosesseista ovat autokolareissa havaittava energian hajoaminen lämmöksi ja akustiseksi energiaksi, sekä metallien muodonmuutos, joka tapahtuu ylittäessä materiaalin plastisen epämuotoinen rajapinta. Polymeerien ja muiden viskoelastisten aineiden käyttäytyminen osoittaa sekä nopeus- että lämpötila- riippuvuutta, mikä alentaa kineettisen energian määrää törmäyksessä.

Matemaattisesti kahden kappaleen 1D-törmäyksessä suhteellinen nopeus säilyy kertomalla, v2' - v1' = - e (v2 - v1), kun taas kokonaismomentum säilyy: m1 v1 + m2 v2 = m1 v1' + m2 v2'. Tämä kuvaa inelastisen törmäyksen peruspiirteitä.