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?

2 · Pengaturan

  1. Buka simulasi tumbukan elastis dan tekan Reset.
  2. 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).
  3. Tekan Putar, perhatikan probe momentum pada kedua bola, dan catat pembacaan momentum Bola A tepat setelah bola-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)
1.006.00
1.508.00
2.005.00

Plot kecepatan pendekatan v (sumbu x) terhadap energi kinetik Bola A sebelum tumbukan (sumbu y).

4 · Analisis

  1. Tunjukkan pekerjaan Anda menghitung momentum Bola A sebelum tumbukan (p = mv) untuk satu percobaan dan bandingkan dengan pembacaan probe momentum simulasi.
  2. 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

  1. Simulasi menggunakan restitusi 0,98, bukan 1,0 sempurna. Apa yang Anda harapkan dari momentum rebound yang berbeda dari prediksi ideal Anda, dan mengapa?
  2. 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 energi ini kekal sepenuhnya; restitusi 0,98 pada sim hanya menyimpan e²-nya saja, dan itu harus diperhitungkan dalam jawaban bagian Elaborate Anda.

← Kembali ke eksperimen

Mekanika

138 Lembar Kerja Laboratorium Fisika Gratis yang Bisa Dicetak