Mechanika
Pružná srážka
Sleduj, jak celková hybnost zůstává stejná, zatímco míčky se odrazí od sebe.
Pružná srážka — interaktivní simulace Mechanika. Sleduj, jak celková hybnost zůstává stejná, zatímco míčky se odrazí od sebe. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.
Zákon zachování hybnosti
Ve srážce bez vnějších sil se celková hybnost zachovává. V pružné srážce se zachovává i kinetická energie.
Když se dvě míčky srazí na povrchu bez tření, jejich jednotlivé hybnosti se mění, ale celková hybnost soustavy zůstává stejná. V téměř pružné srážce se odrazí s téměř nezměněnou kinetickou energií — rychlé míčky dovnitř, rychlé míčky ven.
- p = mv → Σp_before = Σp_after
- KE = ½mv² (zachována v pružných srážkách)
Souhrn zkoumání
Naplánuj otázku dřív, než otevřeš laboratoř
Stručný přehled odpovídá předrenderované stránce: hlavní otázka, konkurenční predikce, role proměnných, řídicí zákony, sestavení, analýza i rozšiřující podněty zůstávají viditelné a v tomto pořadí.
Hlavní otázka
Dva stejné míčky se kutálí proti sobě stejnou rychlostí a srazí se pružně. Jak se po srážce jejich rychlosti srovnávají s těmi před ní?
Predikce k zvážení
- Každý míček se odrazí přímo zpátky stejnou rychlostí, jakou přiletěl
- Oba míčky se mrtvě zastaví v bodě srážky
- Oba míčky pokračují nezměněně, jako by prošly skrze sebe
Role proměnných
Co nastavuješ:
- Hmotnost m (každý míček) (kg)
- Rychlost nájezdu v (m/s)
Co měříš:
- Hybnost míčku A p = mv (kg·m/s)
- KE míčku A = ½mv² (J)
- Hybnost míčku A po — ideální predikce (kg·m/s)
- Celková hybnost po srážce (A + B) (kg·m/s)
Jak zkoumání probíhá
- Otevři simulaci pružné srážky a stiskni Resetovat.
- Ověř, že oba míčky mají stejnou hmotnost, a nastav rychlost přiblížení pro každý pokus níže (míček A jde vpravo, míček B vlevo stejnou rychlostí).
- Stiskni Spustit, sleduj sondy hybnosti na obou míčcích a zapiš odečet hybnosti míčku A hned po oddělení míčků.
Řídící rovnice
Hybnost — p = m·v
Hybnost každého míčku před dopadem, z hmotnosti a rychlosti přiblížení, které jsi nastavil pro každý pokus. Celková hybnost (míček A + míček B) se srážkou zachovává.
Kinetická energie — KE = ½·m·v²
Energie pohybu míčku A před dopadem. V dokonale pružné srážce se zachovává úplně; odrazivost 0.98 živé simulace drží jen e² z ní, což by tvé odpovědi v části Rozšiř měly zohlednit.
Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat
- Ukaž svůj postup výpočtu hybnosti míčku A před srážkou (p = mv) pro jeden pokus a porovnej s odečtem sondy hybnosti simulace.
- Porovnej hybnost míčku A před a po srážce. Co ti změna znaménka říká o jeho směru? Zachovává se celková hybnost míčku A + míčku B?
Kde se to objevuje mimo laboratoř
- Simulace používá odrazivost 0.98, ne dokonalou 1.0. Jak očekáváš, že se hybnost odrazu liší od ideální predikce, a proč?
- Kdyby byl míček B dvakrát těžší než míček A, odrazil by se míček A stále přímo zpátky? Použij obecné vzorce pružné srážky k zamyšlení.
- 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
- Vítej v pružných srážkách
- Stiskni Spustit
- Výměna hybnosti
- Vyber míček
- Otevři data
- Povedlo se!
Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.
Otevřít interaktivní laboratoř →