Mechanika
Rugalmatlan ütközés
Nézd, ahogy a mozgási energia csökken, miközben a labdák alig pattannak.
Rugalmatlan ütközés — interaktív Mechanika szimuláció. Nézd, ahogy a mozgási energia csökken, miközben a labdák alig pattannak. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Rugalmatlan ütközések
Rugalmatlan ütközésben a mozgási energia nem marad meg. A testek összetapadhatnak vagy lassabban mozdulhatnak el, mint rugalmas esetben.
Az impulzus még megmarad, ha a külső erők elhanyagolhatók, de a mozgási energia egy része belső energiává válik (deformáció, hő). Az alacsony visszaütés láthatóan „ragadóssá” teszi az ütközést.
- Σp_before = Σp_after
- KE_after < KE_before
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
Egy mozgó labda nekiütközik egy nehezebb, álló labdának, és együtt mozdulnak el. Megmarad-e az impulzus, noha mozgási energia vész el?
Mérlegelendő jóslatok
- Az impulzus és a mozgási energia is megmarad
- Az impulzus megmarad, de a mozgási energia nem
- Sem az impulzus, sem a mozgási energia nem marad meg
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Az A labda tömege m₁ (kg)
- A B labda tömege m₂ (kg)
- Az A labda kezdősebessége v₁ (m/s)
Amit mérsz:
- Kezdeti impulzus p = m₁v₁ (kg·m/s)
- Közös sebesség ütközés után (m/s)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a rugalmatlan ütközés szimulációt, és nyomd meg a Visszaállítást.
- Engedélyezd a KE-mérőket az A és a B labdán.
- Állítsd be az A labda kezdősebességét minden alábbi mérésnél, nyomd meg az Indítást, és rögzítsd a közös sebességet, amellyel mindkét labda közvetlenül az ütközés után mozog.
Vezéregyenlet
Impulzus — p = m·v
A minden ütközésben megmaradó mennyiség, ebben is. A B labda nyugalomból indul, tehát a rendszer teljes impulzusa ütés előtt csak az A labda m₁v₁ impulzusa.
Mozgási energia — KE = ½·m·v²
Az impulzussal ellentétben a mozgási energia nem marad meg rugalmatlan ütközésben — a teljes KE ütközés előtti és utáni összevetése megmutatja, mennyi energia veszett el deformációra és hőre.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Mutasd meg a kezdeti impulzus p = m₁v₁ számítását egyik mérésnél, és hasonlítsd a szimuláció kijelzőjéhez ugyanannál a mérésnél.
- A (m₁ + m₂) teljes tömeg és az impulzusmegmaradás használatával jósld meg a végsebességet, és hasonlítsd a rögzített értékedhez. Mennyire szoros az egyezés?
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- Számítsd ki a mozgási energiát közvetlenül az ütközés előtt és után (a közös végsebességgel és a teljes tömeggel). Hová tűnt a hiányzó mozgási energia?
- Ez az ütközés nem tökéletesen rugalmatlan (visszaütés ≈ 0.05, nem pontosan 0). A valódi végsebesség kicsit magasabb vagy alacsonyabb lesz, mint az ideális jóslat? Magyarázd el.
- 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
- Üdv a Rugalmatlan ütközéseknél
- Nyomd meg az Indítást
- Válaszd ki a labdát
- Energia elveszett
- 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.