Mechanika
Rugalmas ütközés
Nézd, ahogy a teljes impulzus változatlan marad, miközben a labdák szétpattannak.
Rugalmas ütközés — interaktív Mechanika szimuláció. Nézd, ahogy a teljes impulzus változatlan marad, miközben a labdák szétpattannak. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Az impulzusmegmaradás
Külső erők nélküli ütközésben a teljes impulzus megmarad. Rugalmas ütközésben a mozgási energia is megmarad.
Amikor két labda ütközik súrlódásmentes felületen, az egyes impulzusaik változnak, de a rendszer teljes impulzusa ugyanaz marad. Majdnem rugalmas ütközésben szétválnak, a mozgási energia szinte változatlanul — gyors labdák be, gyors labdák ki.
- p = mv → Σp_before = Σp_after
- KE = ½mv² (rugalmas ütközésben megmarad)
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
Két azonos labda azonos sebességgel gördül egymás felé és rugalmasan ütközik. Az ütközés után hogyan viszonyulnak a sebességeik a korábbiakhoz?
Mérlegelendő jóslatok
- Minden labda ugyanazzal a sebességgel pattan egyenesen vissza, amellyel jött
- Mindkét labda teljesen megáll az ütközés pontján
- Mindkét labda változatlanul folytatja, mintha áthaladtak volna egymáson
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Tömeg m (mindkét labda) (kg)
- Közelítési sebesség v (m/s)
Amit mérsz:
- Az A labda impulzusa p = mv (kg·m/s)
- Az A labda KE-je = ½mv² (J)
- Az A labda impulzusa az ütközés után — ideális jóslat (kg·m/s)
- Teljes impulzus az ütközés után (A + B) (kg·m/s)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a rugalmas ütközés szimulációt, és nyomd meg a Visszaállítást.
- Ellenőrizd, hogy mindkét labda azonos tömegű, és állítsd be a közeledési sebességet az alábbi minden méréshez (az A labda jobbra, a B labda balra, ugyanazzal a sebességgel).
- Nyomd meg az Indítást, figyeld az impulzus-mérőket mindkét labdán, és rögzítsd az A labda impulzus-leolvasását közvetlenül a szétválás után.
Vezéregyenlet
Impulzus — p = m·v
Minden labda impulzusa ütés előtt, a minden mérésnél beállított tömegből és közeledési sebességből. A teljes impulzus (A + B labda) megmarad az ütközésen át.
Mozgási energia — KE = ½·m·v²
Az A labda ütés előtti mozgási energiája. Tökéletesen rugalmas ütközésben ez teljesen megmarad; az élő szimuláció 0.98 visszaütése csak e² részét tartja meg, amivel az Elaborate válaszaidnak számolniuk kell.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Mutasd meg az A labda ütközés előtti impulzusának (p = mv) számítását egyik mérésnél, és hasonlítsd a szimuláció impulzus-mérőjéhez.
- Hasonlítsd össze az A labda impulzusát az ütközés előtt és után. Mit mond az előjelváltás az irányáról? Az A + B teljes impulzusa megmarad?
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- A szimuláció 0.98 visszaütési együtthatót használ, nem tökéletes 1.0-t. Hogyan várnád, hogy a visszapattanási impulzus eltérjen az idealizált jóslattól, és miért?
- Ha a B labda kétszer olyan nehéz lenne, mint az A, az A labda egyenesen visszapattanna? Gondolkodj el az általános rugalmas ütközési képletekkel.
- 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
- Üdv a rugalmas ütközéseknél
- Nyomd meg az Indítást
- Impulzuscsere
- Válassz ki egy labdát
- Nyisd meg az adatokat
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.