Neelastični sudar i očuvanje količine gibanja

1 · Predviđanje

Gibajuća loptica zabija se u težu mirujuću lopticu i kreću zajedno. Je li količina gibanja očuvana iako se kinetička energija gubi?

2 · Postava

  1. Otvori simulaciju neelastičnog sudara i pritisni Resetiraj.
  2. Omogući sonde KE na loptici A i loptici B.
  3. Postavi početnu brzinu loptice A za svaki pokušaj dolje, pritisni Pokreni i zabilježi zajedničku brzinu kojom se obje loptice gibaju odmah nakon sudara.

3 · Prikupljanje podataka

Masa loptice A m₁ (kg)Masa loptice B m₂ (kg)Početna brzina loptice A v₁ (m/s)Početna količina gibanja p = m₁v₁ (kg·m/s)Zajednička brzina nakon sudara (m/s)
1.004.006.00
1.004.0010.00
1.004.0014.00

Nacrtaj zajedničku konačnu brzinu (y-os) naspram početne količine gibanja p (x-os).

4 · Analiza

  1. Pokaži svoj izračun početne količine gibanja p = m₁v₁ za jedan pokušaj i usporedi s očitanjem simulacije za isti pokušaj.
  2. Koristeći ukupnu masu (m₁ + m₂) i očuvanje količine gibanja, predvidi konačnu brzinu i usporedi sa svojom zabilježenom vrijednošću. Koliko je podudaranje blizu?

5 · Proširenje

  1. Izračunaj kinetičku energiju neposredno prije sudara i neposredno nakon (koristeći zajedničku konačnu brzinu i ukupnu masu). Gdje je otišla nedostajuća kinetička energija?
  2. Ovaj sudar nije savršeno neelastičan (koeficijent odbijanja ≈ 0.05, ne točno 0). Očekuješ li da će stvarna konačna brzina biti nešto viša ili niža od idealnog predviđanja? Objasni.

Fizika iza ovog pokusa

Količina gibanja

Veličina očuvana u svakom sudaru, uključujući ovaj. Loptica B počinje iz mirovanja, pa je ukupna količina gibanja sustava prije udara samo količina gibanja loptice A, m₁v₁.

Kinetička energija

Za razliku od količine gibanja, kinetička energija se ne očuvava u neelastičnom sudaru — usporedba ukupne KE prije i poslije sudara pokazuje koliko je energije izgubljeno na deformaciju i toplinu.

← Natrag na pokus

Mehanika

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis