Mekanik

Uelastisk stød

Se den kinetiske energi falde, mens boldene knap nok hopper.

Uelastisk stød — interaktiv Mekanik-simulation. Se den kinetiske energi falde, mens boldene knap nok hopper. Gratis virtuelt fysiklaboratorium i browseren med live SI-målinger og en guidet gennemgang.

Uelastiske stød

I et uelastisk stød bevares den kinetiske energi ikke. Objekter kan hænge sammen eller bevæge sig langsommere bort end i et elastisk tilfælde.

Impulsen bevares stadig, hvis eksterne kræfter er til at se bort fra, men noget kinetisk energi bliver til indre energi (deformation, varme). Lav elasticitet gør stødet synligt “klæbende”.

• Σp_before = Σp_after
• KE_after < KE_before

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

En bevægende kugle kører ind i en tungere, stationær kugle, og de bevæger sig videre sammen. Er impulsen bevaret, selvom kinetisk energi går tabt?

Forudsigelser at afveje

• Både impuls og kinetisk energi er bevaret
• Impulsen er bevaret, men den kinetiske energi er ikke
• Hverken impuls eller kinetisk energi er bevaret

Variablers roller

Det, du indstiller:

• Kugle A's masse m₁ (kg)
• Kugle B's masse m₂ (kg)
• Kugle A's startfart v₁ (m/s)

Det, du måler:

• Startimpuls p = m₁v₁ (kg·m/s)
• Fælles fart efter stødet (m/s)

Sådan forløber undersøgelsen

1. Åbn simulationen med uelastisk kollision, og tryk på Nulstil.
2. Slå KE-målerne til på kugle A og kugle B.
3. Indstil kugle A's startfart for hvert forsøg nedenfor, tryk på Afspil, og notér den fælles fart, begge kugler bevæger sig med lige efter stødet.

Styrende ligning

Impuls — p = m·v

Den størrelse, der er bevaret i ethvert stød, heriblandt dette. Kugle B starter i hvile, så systemets samlede impuls før nedslaget er blot kugle A's impuls m₁v₁.

Kinetisk energi — KE = ½·m·v²

I modsætning til impulsen er kinetisk energi ikke bevaret i et uelastisk stød — en sammenligning af den samlede KE før og efter stødet viser, hvor meget energi der gik tabt til deformation og varme.

Det, det printbare arbejdsark beder eleverne regne ud

• Vis din udregning af startimpulsen p = m₁v₁ for ét forsøg, og sammenlign med simulationens aflæsning for samme forsøg.
• Brug den samlede masse (m₁ + m₂) og impulsbevarelse til at forudsige slutfarten, og sammenlign med din noterede værdi. Hvor tæt er overensstemmelsen?

Hvor det viser sig uden for laboratoriet

• Beregn den kinetiske energi lige før stødet og lige efter (med den fælles slutfart og den samlede masse). Hvor blev den manglende kinetiske energi af?
• Dette stød er ikke perfekt uelastisk (restitution ≈ 0.05, ikke præcis 0). Ville du forvente, at den rigtige slutfart er en smule højere eller lavere end den ideelle forudsigelse? Forklar.

• AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
• AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
• IB Physics — A.3 Work, energy and power
• General High School Physics — Work, energy & power
• NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
• Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
• Middle School Physical Science — Kinetic energy

1. Velkommen til Uelastisk stød
2. Tryk på Afspil
3. Vælg bolden
4. Energi tabt
5. Åbn dataene
6. 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 →

Download labark →

Impulsbevarelse