Kaj je elastično sipanje?

Elastično sipanje se pojavi, ko dva ali več delcev trčijo brez izgube energije. To pomeni, da čeprav se smeri delcev lahko spreminjajo, se skupna kinetična energija sistema ali energija gibanja vedno ohranja. Izraz elastično sipanje se običajno uporablja v fiziki delcev, ki preučuje mikroskopske delce, vendar lahko do elastičnega trka pride tudi med makroskopskimi predmeti. Do neelastičnega trka pride, ko se med trkom izgubi energija.

Izraz elastično sipanje izhaja iz teorije sipanja, ki je niz pravil in enačb, ki opisujejo medsebojno delovanje delcev in valov. V makroskopskem svetu se pri trčenju dveh predmetov običajno zgodi fizični trk. V fiziki delcev pa lahko predmeti trčijo zaradi drugih sil, vključno z elektromagnetnimi trki. Elastičen trk se lahko pojavi med katerim koli predmetom in pri kateri koli vrsti trka.

Elastično sipanje je zelo pomembno v fiziki delcev. Ko na primer elektroni trčijo z drugimi delci, je trk elastičen, saj se energija ne izgubi. To je znano kot Rutherfordovo sipanje in je pojav, ki je pripeljal do odkritja strukture atoma.

V makroskopskem ali fizičnem svetu je izjemno malo verjetno, da bi prišlo do resničnega elastičnega trka med dvema velikima objektoma. To je posledica okoliških sil in vibracij, ki se pojavljajo znotraj velikih predmetov. Vendar pa obstajajo nekatere situacije, ko je mogoče trčenje približati elastičnemu. To je uporabno, saj omogoča oceno predvidene hitrosti in smeri dveh predmetov po trku z uporabo enostavnejših metod.

Pogost primer elastičnega sipanja v fizičnem svetu je trk dveh biljardnih žog. Čeprav bo pri tem trku zaradi trenja izgubljena majhna količina energije, je ta dovolj majhna, da je zanemarljiva. Ko trčita dve biljardni krogli, druga krogla pridobi skoraj točno toliko energije, kot jo izgubi prva, tako da se skupna kinetična energija sistema ohrani.

Neelastično sipanje se pojavi, ko se skupna energija dveh ali več trčečih predmetov ne ohrani. Pri trkih med predmeti iz resničnega sveta so neelastični trki veliko pogostejši. To je predvsem posledica dodatnih tresljajev, ki se pojavijo, ko velik predmet trči v drugega, saj te vibracije jemljejo energijo, ki bi bila uporabljena za gibanje. Zagon pa je vedno ohranjen tako pri elastičnih kot pri neelastičnih trkih.