Elastic Collisions at Konserbasyon ng Momentum
1 · Humula
Dalawang magkaparehong bola ang gumugulong magkasalubong nang parehong bilis at nagbubunggo nang elastic. Pagkatapos ng collision, paano maghahambing ang velocities nila sa dati?
- Bawat bola ay bumabalik nang tuwid sa parehong bilis ng pagpasok
- Parehong humihinto nang bigla ang mga bola sa punto ng collision
- Parehong tumutuloy ang mga bola nang hindi nagbabago, parang dumaan sila sa isa't isa
2 · Mag-set Up
- Buksan ang elastic-collision simulation at pindutin ang I-reset.
- Tiyaking magkapareho ang mass ng dalawang bola at itakda ang approach speed para sa bawat trial sa ibaba (Bola A pakanan, Bola B pakaliwa nang parehong bilis).
- Pindutin ang I-play, panoorin ang momentum probe sa dalawang bola, at itala ang momentum reading ng Bola A pagkatapos maghiwalay ang mga bola.
3 · Mangulekta ng Data
| Mass m (bawat bola) (kg) | Approach speed v (m/s) | Bola A: momentum p = mv (kg·m/s) | Bola A: KE = ½mv² (J) | Momentum ng Bola A pagkatapos — ideal na hula (kg·m/s) | Kabuuang momentum pagkatapos ng collision (A + B) (kg·m/s) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 6.00 | ||||
| 1.50 | 8.00 | ||||
| 2.00 | 5.00 |
I-plot ang approach speed v (x-axis) laban sa kinetic energy ng Bola A bago ang collision (y-axis).
4 · Mag-analisa
- Ipakita ang solution mo sa momentum ng Bola A bago ang collision (p = mv) para sa isang trial at ihambing sa momentum probe reading ng simulation.
- Ihambing ang momentum ng Bola A bago at pagkatapos ng collision. Ano sinasabi ng pagbabago ng sign tungkol sa direksyon nito? Naconserba ba ang kabuuang momentum ng Bola A + Bola B?
5 · Palawakin
- Gumagamit ang simulation ng restitution na 0.98, hindi perpektong 1.0. Paano mo inaasahang magkaiba ang rebound momentum sa ideal na hula, at bakit?
- Kung dalawang beses mas mabigat ang Bola B kaysa A, babalik pa rin ba nang tuwid ang Bola A? Gamitin ang pangkalahatang elastic-collision formula sa pangangatwiran.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Momentum
Ang momentum ng bawat bola bago ang impact, mula sa mass at approach speed na itinakda mo sa bawat trial. Ang kabuuang momentum (Bola A + Bola B) ay naconserba sa kabila ng collision.
Kinetic Energy
Ang enerhiya ng galaw ng Bola A bago ang impact. Sa perpektong elastic na collision ito ay buong naconserba; ang 0.98 restitution ng live na sim ay nagpapanatili lamang ng e² nito — dapat accounted ito ng mga sagot mo sa Elaborate.