Mitteelastne kokkupõrge ja impulsi jäävus
1 · Ennusta
Liikuv pall põrkub raskemasse paigalseisvasse palli ja nad liiguvad edasi koos. Kas impulss on jääv, kuigi kineetiline energia kaob?
- Nii impulss kui kineetiline energia on jäävad
- Impulss on jääv, aga kineetiline energia mitte
- Ega impulss ega kineetiline energia pole jääv
2 · Seadista
- 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.
3 · Kogu andmeid
| Palli A mass m₁ (kg) | Palli B mass m₂ (kg) | Palli A alghiirus v₁ (m/s) | Alghoogus p = m₁v₁ (kg·m/s) | Ühine kiirus pärast kokkupõrket (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 4.00 | 6.00 | ||
| 1.00 | 4.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 4.00 | 14.00 |
Joonista ühine lõppkiirus (y-telg) alghooguse p (x-telg) suhtes.
4 · Analüüsi
- 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?
5 · Laienda
- 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.
Selle eksperimendi füüsika
Impulss
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
Erinevalt impulsist pole kineetiline energia mitteelastses kokkupõrkes jääv — kogu KE võrdlemine enne ja pärast näitab, kui palju energiat deformatsioonile ja soojusele kaotas.
Mehhaanika
- Heitkeha liikumine ja kineetiline energia
- Pall kaldpinnal: energia hõõrdumata nõlval
- Plokk hõõrdumise kaldpinnal: statsionaarse hõõrdumise läve leidmine
- Lõppkiirus: langemine takistusega
- Jõulabor: Newtoni teine seadus
- Vastasse jõud: Newtoni teine seadus ja impulss
- Põrkav pall: energiakad põrkel
- Elastsed kokkupõrked ja impulsi jäävus
- Newtoni hark: impulsi ja energia ülekanne
- Lihtpendel
- Raskus vedrul: lihtharmooniline võnkumine
- Ühtlane ringliikumine ja tsentripetaaljõud