Nepružná srážka a zachování hybnosti

1 · Predikuj

Pohybující se míček narazí do těžšího stojícího míčku a odjedou spolu. Zachovává se hybnost, i když kinetická energie se ztrácí?

2 · Sestavení

  1. Otevři simulaci nepružné srážky a stiskni Resetovat.
  2. Zapni sondy KE na míčku A i míčku B.
  3. Nastav počáteční rychlost míčku A pro každý pokus níže, stiskni Spustit a zapiš společnou rychlost, jakou se oba míčky pohybují hned po srážce.

3 · Sbírej data

Hmotnost míčku A m₁ (kg)Hmotnost míčku B m₂ (kg)Počáteční rychlost míčku A v₁ (m/s)Počáteční hybnost p = m₁v₁ (kg·m/s)Společná rychlost po srážce (m/s)
1.004.006.00
1.004.0010.00
1.004.0014.00

Vynes společnou konečnou rychlost (osa y) proti počáteční hybnosti p (osa x).

4 · Analyzuj

  1. Ukaž svůj postup výpočtu počáteční hybnosti p = m₁v₁ pro jeden pokus a porovnej s odečtem simulace ve stejném pokusu.
  2. Použij celkovou hmotnost (m₁ + m₂) a zachování hybnosti, predikuj konečnou rychlost a porovnej se zaznamenanou hodnotou. Jak blízko je shoda?

5 · Rozšiř

  1. Spočti kinetickou energii těsně před srážkou a těsně po (se společnou konečnou rychlostí a celkovou hmotností). Kam se ztratila chybějící kinetická energie?
  2. Tato srážka není dokonale nepružná (odrazivost ≈ 0.05, ne přesně 0). Očekával bys, že skutečná konečná rychlost bude o trochu vyšší, nebo nižší než ideální predikce? Vysvětli.

Fyzika za tímto experimentem

Hybnost

Veličina zachovaná v každé srážce, včetně této. Míček B začíná v klidu, takže celková hybnost soustavy před dopadem je jen hybnost míčku A m₁v₁.

Kinetická energie

Na rozdíl od hybnosti se kinetická energie v nepružné srážce nezachovává — srovnání celkové KE před a po srážce ukazuje, kolik energie se ztratilo do deformace a tepla.

← Zpět na experiment

Mechanika

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky