Механика
Еластичен сблъсък
Гледай как пълният импулс се запазва, докато топките отскачат една от друга.
Еластичен сблъсък — интерактивна симулация Механика. Гледай как пълният импулс се запазва, докато топките отскачат една от друга. Безплатна виртуална физическа лаборатория в браузъра с живи SI измервания и упътване.
Запазване на импулса
При сблъсък без външни сили пълният импулс се запазва. При еластичен сблъсък кинетичната енергия също се запазва.
Когато две топки се сблъскат на повърхност без триене, техните индивидуални импулси се променят, но пълният импулс на системата остава същият. При почти еластичен сблъсък те отскачат с почти непроменена кинетична енергия — бързи топки влизат, бързи топки излизат.
- p = mv → Σp_before = Σp_after
- KE = ½mv² (запазва се при еластичен сблъсък)
Резюме на изследването
Планирай въпроса, преди да отвориш лабораторията
Краткото описание повтаря пререндерираната страница: водещият въпрос, съперничещите предсказвания, ролите на променливите, управляващите закони, постановката, анализът и разширяващите подсказки остават видими и в този ред.
Водещ въпрос
Две еднакви топки се търкалят една към друга с еднаква скорост и се сблъскват еластично. След сблъсъка как се сравняват скоростите им с тези преди?
Предсказвания за преценка
- Всяка топка отскача направо назад със същата скорост, с която е дошла
- Двете топки спират на място в точката на сблъсъка
- Двете топки продължават непроменени, сякаш са минали една през друга
Роли на променливите
Какво задаваш ти:
- Маса m (всяка топка) (kg)
- Скорост на приближаване v (m/s)
Какво измерваш:
- Импулс на топка A p = mv (kg·m/s)
- KE на топка A = ½mv² (J)
- Импулс на топка A след — идеално предсказание (kg·m/s)
- Пълен импулс след сблъсъка (A + B) (kg·m/s)
Как протича изследването
- Отвори симулацията еластичен сблъсък и натисни Нулирай.
- Провери, че двете топки имат еднаква маса, и задай скоростта на приближаване за всеки опит долу (топка A се движи надясно, топка B наляво със същата скорост).
- Натисни Пусни, гледай сензорите за импулс на двете топки и запиши показанието за импулса на топка A веднага след разделянето им.
Управляващо уравнение
Импулс — p = m·v
Импулсът на всяка топка преди удара, от масата и скоростта на приближаване, които задаваш за всеки опит. Пълният импулс (топка A + топка B) се запазва през сблъсъка.
Кинетична енергия — KE = ½·m·v²
Енергията на движение на топка A преди удара. При напълно еластичен сблъсък тя се запазва изцяло; еластичността 0.98 на живата симулация запазва само e² от нея — с което отговорите ти в Надграждане трябва да се съобразят.
Какво иска да изчислят учениците печатният работен лист
- Покажи сметката си за импулса на топка A преди сблъсъка (p = mv) за един опит и я сравни с показанието на сензора за импулс на симулацията.
- Сравни импулса на топка A преди и след сблъсъка. Какво ти казва смяната на знака за посоката ѝ? Запазва ли се пълният импулс на топка A + топка B?
Къде това се появява извън лабораторията
- Симулацията ползва еластичност 0.98, не съвършена 1.0. Как очакваш импулсът на отскока да се различава от идеализираното предсказание и защо?
- Ако топка B беше два пъти по-тежка от топка A, щеше ли топка A пак да отскочи направо назад? Ползвай общите формули за еластичен сблъсък, за да разсъждаваш.
- AP Physics 1 — Unit 4: Linear Momentum
- AP Physics C: Mechanics — Unit 4: Linear Momentum
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Momentum & collisions
- NGSS High School Physics — Conservation of momentum
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Middle School Physical Science — Kinetic energy
- Добре дошел при еластичните сблъсъци
- Натисни Пусни
- Обмен на импулс
- Избери топка
- Отвори данните
- Справи се!
Отвори интерактивната симулация, за да изградиш сцената, натисни Пусни и разгледай с живи измервания и насочено упътване.
Отвори интерактивната лаборатория →