Oosthoek encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 06-12-2018

Botsing

betekenis & definitie

Botsing - Wanneer twee lichamen bij hunne beweging elkaar ontmoeten, en dientengevolge met elkaar in aanraking komen, spreekt men van b. De beide lichamen oefenen dan krachten op elkaar uit, die echter wegens de gelijkheid van werking en terugwerking op ieder oogenblik gelijk en tegengesteld van richting zullen zijn. De som van de hoeveelheden van beweging van beide lichamen zal derhalve steeds dezelfde waarde behouden. Door de krachten, die de lichamen op elkaar uitoefenen, verandert hun bewegingstoestand en worden kleine vormveranderingen teweeggebracht. Bij eenvoudige gevallen van b. duurt dit zoolang voort, totdat beide lichamen denzelfden bewegingstoestand hebben aannomen.

Zijn de lichamen veerkrachtig, dan zullen ze vanaf dat oogenblik nog voortgaan, krachten op elkaar uit te oefenen, tengevolge van de vormveranderingen, die ze hebben ondergaan; hierdoor verandert de bewegingstoestand nog verder. Bij volkomen veerkrachtige lichamen (die hunne oorspronkelijke gedaante na afloop van de b. volkomen zullen hebben herkregen) vermindert het totale arbeidsvermogen van beweging niet tengevolge van de b. (ofschoon in het algemeen de snelheden wel zullen veranderen). Daarentegen veranderen bij volkomen onveerkrachtige lichamen (die hunne oorspronkelijke gedaante na afloop van de b. niet herkrijgen) de snelheden niet meer, nadat de bewegingstoestand van beide lichamen dezelfde is geworden. In vele werkelijk voorkomende gevallen van b. krijgen de lichamen na de b. hunne oorspronkelijke gedaante gedeeltelijk terug, doch niet volkomen; het gezamenlijke arbeidsvermogen van beweging is dan wel verminderd na de b., doch niet met een zoo groot bedrag als bij volkomen onveerkrachtige lichamen. Gaat de loodlijn, in het punt, waar de b. plaats heeft op het oppervlak van een der botsende lichamen opgericht, door zijn zwaartepunt, dan heet de b. voor dat lichaam centraal; is zulks niet het geval, dan heet de b. excentrisch. Bewegen beide lichamen zich vóór de b. volgens deze loodlijn (die voor beide lichamen dezelfde richting heeft, aangezien ze elkaar raken), dan heet de b. recht, anders scheef. — Een eenvoudig geval van rechte centrale b. doet zich voor, wanneer twee bollen zich met verschillende meilieden eenparig langs dezelfde rechte lijn voortbewegen. Zijn de massa’s resp. m1 en m2, de snelheden resp. vt en v2, zij voorts de snelheid van beide bollen op dat oogenbiik der b., waarop de bewegingstoestanden gelijk zijn geworden, x, dan volgt uit de onveranderlijkheid van de totale hoeveelheid van beweging m1 v1 + m2v2 = (m1 m2) x, dus x = m1 v1 + m2v2 m1 + m2 Zijn de bollen volkomen onveerkrachtig, dan bewegen ze zich met de snelheid x verder. Bij veerkrachtige bollen daarentegen oefenen ze, ook nadat de snelheden gelijk geworden zijn, krachten op elkaar uit, waardoor ze weer van elkaar worden gedreven.

Ook daarbij blijft de totale hoeveelheid van beweging contant. Zijn de snelheden na de b. resp v1' en v2’ dan zal dus zijn m1 v1 + m2v2 = m v1’+ m2v2’. Bij volkomen veerkrachtige bollen blijft ook het totale arbeidsvermogen van beweging constant, zoodat er komt ½ m1v1’2 + 1/2 m2v22 = ½ m1v12 + ½ m2v22. Uit beide vergelijkingen kunnen v1 en v2’ de snelheden na de botsing, gevonden worden. Het blijkt, bij nadere uitwerking, dat, wanneer de massa’s der bollen gelijk zijn, dus m1 = m2, de bollen elkaars snelheden overnemen. Is dus de eene bol in rust, en heeft de andere eene snelheid v, dan zal na de b. de eerste de snelheid v hebben verkregen, terwijl de andere tot rust zal zijn gekomen. Is de b. van twee bollen scheef, dan kunnen de snelheden ontbonden worden in twee componenten, de eene in de richting van de lijn, die de middelpunten verbindt, de andere loodrecht hierop.

Wordt van de wrijving afgezien, dan zullen deze laatste componenten onveranderd blijven, terwijl met de andere componenten kan worden gehandeld als met de snelheden in het vorige geval. De grootte dezer componenten na de b. kan dan worden bepaald, en door deze weer samen te stellen met de andere componenten (die geen verandering hebben ondergaan), zijn de snelheden na de b. bekend. Een eenvoudig geval, dat hiertoe behoort, doet zich voor, wanneer een volkomen veerkrachtige bol onder een zekeren hoek botst tegen een volkomen veerkrachtigen wand. Het blijkt dan, dat de snelheid na de b. met de loodlijn op den wand in het punt van b. en de snelheid vóór de b. in één vlak ligt; verder is ze, wat grootte betreft, hieraan gelijk, en maakt denzelfden hoek als deze met de loodlijn op den wand. — Moet bij de scheeve centrale b. vel met de wrijving rekening worden gehouden, dan worden de beschouwingen ingewikkelder, en ook de resultaten minder eenvoudig. Nog sterker is zulks het geval, wanneer de b. excentrisch is, in welk geval, ook zonder de wrijving in aanmerking te nemen, met de draaiingen der lichamen rekening moet worden gehouden; in het algemeen zullen lichamen, die geene draaiing bezaten, tengevolge eener excentrische b. eene zoodanige beweging verkrijgen.