Mehhaanika
Elastne põrge
Jälgi, kuidas koguimpulss jääb samaks, kui kerad lahku põrkavad.
Elastne põrge — interaktiivne Mehhaanika simulatsioon. Jälgi, kuidas koguimpulss jääb samaks, kui kerad lahku põrkavad. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Impulsi jäävus
Väliste jõududeta kokkupõrkes jääb koguimpulss jäävaks. Elastses kokkupõrkes jääb ka kineetiline energia jäävaks.
Kui kaks kera põrkuvad hõõrdumata pinnal, nende individuaalsed impulsid muutuvad, aga süsteemi koguimpulss jääb samaks. Peaaegu elastses kokkupõrkes nad lahku põrkavad kineetilise energiaga peaaegu muutumata — kiired kerad sisse, kiired kerad välja.
- p = mv → Σp_before = Σp_after
- KE = ½mv² (elastsetes kokkupõrketes jääv)
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
Kaks ühesugust palli veerevad teineteisele sama kiirusega ja põrkuvad elastselt. Pärast kokkupõrket, kuidas nende kiirused võrreldavad ennegagi on?
Kaalutavad ennustused
- Kumbki pall põrkab otse tagasi sama kiirusega, millega tuli
- Mõlemad pallid peatuvad kokkupõrkepunktis täielikult
- Mõlemad pallid jätkavad muutumatult, nagu oleksid teineteisest läbi passinud
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Mass m (iga pall) (kg)
- Lähenemiskiirus v (m/s)
Mida sa mõõdad:
- Palli A impulss p = mv (kg·m/s)
- Palli A KE = ½mv² (J)
- Palli A impulss pärast — ideaalne ennustus (kg·m/s)
- Koguimpulss pärast kokkupõrget (A + B) (kg·m/s)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava elastse kokkupõrke simulatsioon ja vajuta Lähtesta.
- Kinnita, et mõlemad pallid on sama massiga, ja sea allpool iga katse jaoks lähenev kiirus (pall A liigub paremale, pall B sama kiirusega vasakule).
- Vajuta Esita, vaata mõlema palli impulsi sponde ja kirjuta palli A impulsi näit üles kohe pärast lahknemist.
Juhtiv võrrand
Impulss — p = m·v
Iga palli impulss enne põrket, iga katse jaoks seatud massist ja lähenevast kiirusest. Koguimpulss (pall A + pall B) on kokkupõrke läbi jääv.
Kineetiline energia — KE = ½·m·v²
Palli A liikumise energia enne põrket. Täiuslikult elastses kokkupõrkes on see täielikult jääv; elava simulatsiooni 0,98 põrketegur hoiab ainult e² sellest — sinu Laienda vastused peaksid seda arvesse võtma.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Näita oma arvutus palli A impulss enne kokkupõrket (p = mv) ühe katse jaoks ja võrdle simulatsiooni impulsi sondi näiduga.
- Võrdle palli A impulssi enne ja pärast kokkupõrket. Mida märgimuutus tema suuna kohta ütleb? Kas palli A + palli B koguimpulss on jääv?
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Simulatsioon kasutab põrketegurit 0,98, mitte täiuslikku 1,0. Kuidas sa ootaksid tagasipõrke impulsi idealiseeritud ennustusest erinevat, ja miks?
- Kui pall B oleks kaks korda raskem kui pall A, kas pall A põrkaks ikka otse tagasi? Kasuta üldisi elastse kokkupõrke valemeid, et selle üle arutleda.
- 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
- Tere tulemast elastsesse kokkupõrkesse
- Vajuta Esita
- Impulsi vahetus
- Vali kera
- Ava andmed
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.