Mehhaanika
Mitteelastne põrge
Jälgi, kuidas kineetiline energia langeb, kui kerad vaevu lahku põrkavad.
Mitteelastne põrge — interaktiivne Mehhaanika simulatsioon. Jälgi, kuidas kineetiline energia langeb, kui kerad vaevu lahku põrkavad. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Mitteelastsed kokkupõrked
Mitteelastses kokkupõrkes kineetiline energia ei jää jäävaks. Kehad võivad kokku jääda või liikuda välja aeglasemalt kui elastses juhus.
Impulss jääb siiski jäävaks, kui välised jõud on tühised, aga osa kineetilisest energiast muutub siseenergiaks (deformatsioon, soojus). Madal põrketegur teeb kokkupõrke nähtavalt „kleepuvaks“.
- Σp_before = Σp_after
- KE_after < KE_before
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
Liikuv pall põrkub raskemasse paigalseisvasse palli ja nad liiguvad edasi koos. Kas impulss on jääv, kuigi kineetiline energia kaob?
Kaalutavad ennustused
- Nii impulss kui kineetiline energia on jäävad
- Impulss on jääv, aga kineetiline energia mitte
- Ega impulss ega kineetiline energia pole jääv
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Palli A mass m₁ (kg)
- Palli B mass m₂ (kg)
- Palli A alghiirus v₁ (m/s)
Mida sa mõõdad:
- Alghoogus p = m₁v₁ (kg·m/s)
- Ühine kiirus pärast kokkupõrket (m/s)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava mitteelastse kokkupõrke simulatsioon ja vajuta Lähtesta.
- Lülita sisse KE sondid pallil A ja pallil B.
- Sea allpool iga katse jaoks palli A alghiirus, vajuta Esita ja kirjuta üles ühine kiirus, millega mõlemad pallid kohe pärast kokkupõrket liiguvad.
Juhtiv võrrand
Impulss — p = m·v
Suurus, mis on jääv igas kokkupõrkes, ka selles. Pall B algab paigalseisust, seega süsteemi koguimpulss enne põrket on lihtsalt palli A impulss m₁v₁.
Kineetiline energia — KE = ½·m·v²
Erinevalt impulsist pole kineetiline energia mitteelastses kokkupõrkes jääv — kogu KE võrdlemine enne ja pärast näitab, kui palju energiat deformatsioonile ja soojusele kaotas.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Näita oma arvutus alghoogus p = m₁v₁ ühe katse jaoks ja võrdle seda simulatsiooni näiduga samas katses.
- Kasuta kogumassi (m₁ + m₂) ja impulsi jäävust, ennusta lõppkiirus ja võrdle üleskirjutatud väärtusega. Kui lähedal on kattumine?
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Arvuta kineetiline energia vahetult enne kokkupõrket ja vahetult pärast (kasutades ühist lõppkiirust ja kogumassi). Kuhu läks puuduv kineetiline energia?
- See kokkupõrge pole täiuslikult mitteelastne (põrketegur ≈ 0,05, mitte täpselt 0). Kas ootaksid, et päris lõppkiirus on veidi kõrgem või madalam kui ideaalne ennustus? Selgita.
- 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
- Tere tulemast mitteelastse kokkupõrke juurde
- Vajuta Esita
- Vali pall
- Energia kadu
- Ava andmed
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.