Tumbukan Elastis & Konservasi Momentum
1 · Memprediksi
Dua bola identik menggelinding ke arah satu sama lain dengan kecepatan yang sama dan bertumbukan secara elastik. Setelah tumbukan, bagaimanakah kecepatan kedua benda tersebut dibandingkan dengan sebelumnya?
- Setiap bola memantul lurus ke belakang dengan kecepatan yang sama
- Kedua bola berhenti mati pada titik tumbukan
- Kedua bola terus bergerak tidak berubah, seolah-olah saling melewati
2 · Pengaturan
- Buka simulasi tumbukan elastis dan tekan Reset.
- Pastikan kedua bola memiliki massa yang sama dan atur kecepatan pendekatan untuk setiap percobaan di bawah ini (Bola A bergerak ke kanan, Bola B bergerak ke kiri dengan kecepatan yang sama).
- Tekan Putar, perhatikan pemeriksaan momentum pada kedua bola, dan catat pembacaan momentum Bola A tepat setelah bola terpisah.
3 · Kumpulkan Data
| Massa m (setiap bola) (kg) | Kecepatan pendekatan v (m/s) | Bola A momentum p = mv (kg·m/s) | Bola A KE = ½mv² (J) | Momentum bola A setelah — prediksi ideal (kg·m/s) | Momentum total setelah tumbukan (A + B) (kg·m/s) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 6.00 | ||||
| 1.50 | 8.00 | ||||
| 2.00 | 5.00 |
Plot kecepatan pendekatan v (sumbu x) terhadap energi kinetik Bola A sebelum tumbukan (sumbu y).
4 · Analisis
- Tunjukkan pekerjaan Anda menghitung momentum Bola A sebelum tumbukan (p = mv) untuk satu percobaan dan bandingkan dengan pembacaan probe momentum simulasi.
- Bandingkan momentum Bola A sebelum dan sesudah tumbukan. Apa yang diberitahukan oleh perubahan tanda itu kepada Anda tentang arahnya? Apakah momentum total Bola A + Bola B kekal?
5 · Perluas
- Simulasi menggunakan restitusi 0,98, bukan 1,0 sempurna. Apa yang Anda harapkan dari momentum rebound yang berbeda dari prediksi ideal Anda, dan mengapa?
- Jika Bola B dua kali lebih berat dari Bola A, apakah Bola A masih akan memantul kembali? Gunakan rumus umum tumbukan elastis untuk memikirkannya.
Fisika di Balik Eksperimen Ini
momentum
Momentum setiap bola sebelum tumbukan, dari massa dan kecepatan pendekatan yang Anda tetapkan untuk setiap percobaan. Momentum total (Bola A + Bola B) kekal melalui tumbukan.
Energi Kinetik
Energi gerak Bola A sebelum tumbukan. Dalam tumbukan lenting sempurna, tumbukan ini kekal sepenuhnya; restitusi 0,98 sim langsung hanya menyimpan e² saja, yang harus diperhitungkan oleh jawaban rumit Anda.