Нееластичен сблъсък и запазване на импулса

1 · Предскажи

Движеща се топка се разбива в по-тежка неподвижна топка и двете тръгват заедно. Запазва ли се импулсът, макар че кинетичната енергия се губи?

2 · Постановка

  1. Отвори симулацията нееластичен сблъсък и натисни Нулирай.
  2. Включи сензорите за KE на топка A и топка B.
  3. Задай началната скорост на топка A за всеки опит долу, натисни Пусни и запиши споделената скорост, с която двете топки се движат веднага след сблъсъка.

3 · Събери данни

Маса на топка A m₁ (kg)Маса на топка B m₂ (kg)Начална скорост на топка A v₁ (m/s)Начален импулс p = m₁v₁ (kg·m/s)Обща скорост след сблъсъка (m/s)
1.004.006.00
1.004.0010.00
1.004.0014.00

Чертай общата крайна скорост (ос y) спрямо началния импулс p (ос x).

4 · Анализирай

  1. Покажи сметката си за началния импулс p = m₁v₁ за един опит и я сравни с показанието на симулацията при същия опит.
  2. С пълната маса (m₁ + m₂) и запазването на импулса предкажи крайната скорост и сравни със записаната си стойност. Колко близо е съвпадението?

5 · Надгради

  1. Изчисли кинетичната енергия точно преди сблъсъка и точно след (с общата крайна скорост и пълната маса). Къде отиде липсващата кинетична енергия?
  2. Този сблъсък не е напълно нееластичен (еластичност ≈ 0.05, не точно 0). Очакваш ли реалната крайна скорост да е малко по-висока или по-ниска от идеалното предсказание? Обясни.

Физиката зад този експеримент

Импулс

Величината, която се запазва при всеки сблъсък, включително този. Топка B тръгва от покой, така че пълният импулс на системата преди удара е точно импулсът на топка A, m₁v₁.

Кинетична енергия

За разлика от импулса, кинетичната енергия не се запазва при нееластичен сблъсък — сравнението на пълната KE преди и след сблъсъка показва колко енергия е загубена като деформация и топлина.

← Назад към експеримента

Механика

138 безплатни работни листа по физика за печат