Сблъсъкът на движещи се тела е присъщ на всички нива на физическия свят – от субатомните частици до гигантските междупланетни и междугалактични явления.
Затова ударните сили, отличаващи се с огромно разнообразие, толкова интересуват физиците. Необичайното преобразуване на кинетичната енергия в потенциална и обратно се наблюдава, когато се извършва абсолютно еластичен удар.
Спецификата на такова динамично взаимодействие на две или няколко тела се заключава в много бързото му протичане и високата интензивност.
Абсолютно еластичният удар
Абсолютно еластичният удар с неговите необичайни физически параметри на обмен на енергия има голямо значение при строителни работи или по време на спортни игри, където е от голяма полза. Но той може и да е доста опасен, например при автомобилни катастрофи.
Следователно проблематиката на това явление е важна не само за физиците, но и за шофьорите, спортистите, строителите и конструкторите.
Абсолютно еластичният удар е взаимодействие на сблъскващите се тела, при което вътрешната им енергия остава неизменна. Разбира се, в чист вид това явление в света на макроскопичните тела никога не се среща.
От гледна точка на физиката абсолютно еластичният удар в околната среда между обичайни предмети е синоним на идеалния сблъсък. Но в някои случаи към това физическо съвършенство може почти да се доближим. Сянка на идеален сблъсък може да се запечата например в момента, когато протича ударът на тела, като например билярдни топки от слонова кост или много твърда пластмаса.
А иначе явлението абсолютно еластичен удар може да се реализира само при сблъсък на елементарни частици, ако за това възникнат подходящи условия. Такава възможност се дължи на действието на квантовите закони на микроскопично ниво.
Вътрешното състояние и съответстващият му показател на енергия на всяка атомна частица се явяват дискретни (квантувани). Следователно след сблъсък частиците могат да се разлетят, без да претърпят изменение във вътрешното състояние. Такъв удар ще бъде абсолютно еластичен.
Теорията гласи, че така ще бъде винаги, докато енергията на сблъскващите се частици е недостатъчна за привеждане на поне една от тях във възбудено състояние, което в квантов смисъл се характеризира с голям показател на вътрешна енергия.
Накрая, напълно е вероятен и такъв случай, когато при сблъсък на две или няколко възбудени частици настъпва намаляване на вътрешната им кинетична енергия (при сблъсъка част от вътрешната енергия на възбудените частици може да се преобразува в кинетична). Във всички подобни случаи е уместно да говорим за нееластичен характер на сблъсъка.
Сблъсъкът на тела
Сблъсъкът на абсолютно еластични и нееластични тела от гледна точка на физиката има кардинални разлики. Вторият вариант за физиците се явява не по-малко интересен, тъй като при това явление има място загубата на част или цялата енергия под въздействието на дисипативни (разсейващи, разрушаващи) сили.
При абсолютно нееластичния удар протича съединение на две или няколко тела, в резултат на което те продължават движението като едно цяло. Ярък пример може да е куршум, изстрелян в кутия с пясък, където той засяда и вече си движи заедно с него. Още един пример: пластилинови и глинени топки, които обикновено при сблъсък се слепват и образуват един обект.
В съответствие с тези физически закони се образуват планетите, включително и Земята – частиците космически прах, сблъсквайки се, образуват по-голям обект и така „израстват“ до размерите на планети. Тук, разбира се, действат и законите на небесната механика, а също и много други принципи, без които нямаше да има планети, а в космическото пространство щяха да летят само студени безжизнени астероиди.
Важна част за цялата тази съвкупност от неизменни и вечни закони на природата е краткотрайното динамично взаимодействие на телата, наречено „удар“. Той може да се нарече истински акт на сътворението на света.
