Kollisjonsparametrene

Kollisjonsparametrene er et sett av variabler som beskriver en kollisjon mellom to eller flere objekter i fysikk og ingeniørfag. De brukes i teoretiske beregninger, numeriske simuleringer og eksperimentell rekonstruksjon for å forstå hvordan krefter, bevegelse og energi utveksles i et møte, og hvordan objektene endrer fart og retning etter kollisjonen.

Blant de viktigste kollisjonsparametrene finner man massene m1 og m2, innledende hastigheter og retninger (v1 og v2), samt relativ hastighet v_rel og vinkelen mellom bevegelsesretningene. I tillegg brukes begreper som kollisjonsparameteren b (impact parameter), friksjonskoeffisient ved kontakt og materialenes elastisitet og demping. Parametrene bestemmer hvor mye energi som går tapt eller beholdes i kollisjonen, samt hvordan impulsen overføres mellom kroppene.

I en enkel en-dimensjonal kollisjon langs kollisjonslinjen gjelder impulsen J og masseforholdene m1 og m2. Med v_rel_in som relative hastighet før kollisjon og e som koeffisienten for restitusjon, oppfylles J = -(1+e) m_eff v_rel_in, der m_eff = (m1 m2)/(m1+m2). Oppdatering av hastighetene følger fra v1' = v1 + J/m1 og v2' = v2 - J/m2. Koeffisienten e varierer mellom 0 (fullstendig inelastisk) og 1 (fullstendig elastisk). I todimensjonale eller tredimensjonale tilfeller må man ta hensyn til vinkel, retning og tangential friksjon ved kontakten.

Bruksområder for kollisjonsparametrene inkluderer bilsikkerhet og krasjrekonstruksjon, simulering av roboter og spillmotorer, samt partikelfysiske kollisjoner i forskningsmiljøer. Estimering av parametrene skjer gjennom teoretiske beregninger, numeriske metoder eller feltmålinger fra sensorer og krasjdataregistre.