sammanstötning

Sammanstötning, eller kollision, är en interaktion mellan två eller flera kroppar där de utövar krafter på varandra under en kort tidsperiod, vilket förändrar deras hastigheter och riktningar. Sådana händelser är vanliga i makroskopiska sammanhang som bilolyckor och idrott, liksom i mikroskopiska sammanhang som partikelsammanstötningar i gaser och molekylära kollisioner i kemiska reaktioner.

I klassisk mekanik behandlas sammanstötningar främst med bevarande av rörelsemängd: den totala rörelsemängden före kollisionen är lika stor som den totala rörelsemängden efter den. Impuls som överförs mellan kropparna kallas J och är lika med förändringen i varje parts rörelsemängd. Energi bevaras inte nödvändigtvis: kinetisk energi kan omvandlas till deformation, värme eller ljud i en inelastisk sammanstötning.

Elastisk sammanstötning innebär bevarande av kinetisk energi, medan inelastiska sammanstötningar förlorar en del av denna energi. I en perfekt inelastisk sammanstötning klibbar objekten ihop och rör sig sedan med en gemensam hastighet. Ett centralt mått är återgivningskoefficienten e, definierad längs linjen av påverkan: e = -(v2' − v1')/(v2 − v1), där hastigheterna efter kollisionen jämförs med hastigheterna före. Värdet ligger mellan 0 och 1; e = 1 motsvarar en helt elastisk kollision och e = 0 en helt inelastisk viss nedgång i relativ hastighet.

Sammanstötningar studeras inom fysik och kemi, och i tillämpningar som materialprovning, bilsäkerhet, sport och datorgrafik där kollisionsdetektering och lösning av kontakt används.