Mekanik
Elastisk stød
Se den samlede impuls være uændret, mens boldene hopper fra hinanden.
Elastisk stød — interaktiv Mekanik-simulation. Se den samlede impuls være uændret, mens boldene hopper fra hinanden. Gratis virtuelt fysiklaboratorium i browseren med live SI-målinger og en guidet gennemgang.
Bevarelse af impuls
I et stød uden eksterne kræfter bevares den samlede impuls. I et elastisk stød bevares den kinetiske energi også.
Når to bolde støder sammen på en friktionsløs overflade, ændres deres individuelle impulser, men systemets samlede impuls forbliver den samme. I et næsten elastisk stød springer de fra hinanden med kinetisk energi næsten uændret — hurtige bolde ind, hurtige bolde ud.
- p = mv → Σp_before = Σp_after
- KE = ½mv² (bevares i elastiske stød)
Undersøgelsesoplæg
Planlæg spørgsmålet, før du åbner laboratoriet
Resuméet spejler den forhåndsrenderede side: drivende spørgsmål, konkurrerende forudsigelser, variablernes roller, styrende love, opsætning, analyse- og udvidelsesspørgsmål forbliver synlige og i denne rækkefølge.
Drivende spørgsmål
To identiske kugler ruller mod hinanden med samme fart og støder elastisk sammen. Hvordan er deres hastigheder efter stødet sammenlignet med før?
Forudsigelser at afveje
- Hver kugle hopper lige tilbage med samme fart, som den kom med
- Begge kugler stopper fuldstændigt ved kollisionspunktet
- Begge kugler fortsætter uændret, som om de passerede hinanden
Variablers roller
Det, du indstiller:
- Masse m (hver kugle) (kg)
- Tilnærmelseshastighed v (m/s)
Det, du måler:
- Kugle A impuls p = mv (kg·m/s)
- Kugle A KE = ½mv² (J)
- Kugle A impuls efter — ideal forudsigelse (kg·m/s)
- Total impuls efter stød (A + B) (kg·m/s)
Sådan forløber undersøgelsen
- Åbn simulationen med elastisk kollision, og tryk på Nulstil.
- Kontrollér, at begge kugler har samme masse, og indstil mødefarten for hvert forsøg nedenfor (kugle A bevæger sig mod højre, kugle B mod venstre med samme fart).
- Tryk på Afspil, følg med i impulsmålerne på begge kugler, og notér kugle A's impulsaflæsning lige efter, at kuglerne adskilles.
Styrende ligning
Impuls — p = m·v
Hver kugles impuls før nedslag, bestemt af massen og mødefarten, du indstiller for hvert forsøg. Den samlede impuls (kugle A + kugle B) er bevaret gennem stødet.
Kinetisk energi — KE = ½·m·v²
Kugle A's bevægelsesenergi før nedslaget. I et perfekt elastisk stød bevares den fuldt ud; den kørende simulations restitution på 0,98 bevarer kun e² af den, hvilket dine svar i Uddyb-delen bør tage højde for.
Det, det printbare arbejdsark beder eleverne regne ud
- Vis din udregning af kugle A's impuls før stødet (p = mv) for ét forsøg, og sammenlign med simulationens impulsmåler-aflæsning.
- Sammenlign kugle A's impuls før og efter stødet. Hvad fortæller fortegnskiftet dig om dens retning? Er den samlede impuls af kugle A + kugle B bevaret?
Hvor det viser sig uden for laboratoriet
- Simulationen bruger en restitution på 0,98, ikke en perfekt 1,0. Hvordan ville du forvente, at returimpulsen afviger fra din idealiserede forudsigelse, og hvorfor?
- Hvis kugle B var dobbelt så tung som kugle A, ville kugle A så stadig hoppe lige tilbage? Brug de generelle formler for elastisk kollision til at ræsonnere over det.
- 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
- Velkommen til elastiske stød
- Tryk på Afspil
- Impulsoverførsel
- Vælg en bold
- Åbn dataene
- Du klarede det!
Åbn den interaktive simulation for at bygge scenen, tryk på Afspil og udforsk med live-målinger og en guidet gennemgang.
Åbn interaktivt laboratorium →