Meccanica
Urto elastico
Osserva la quantità di moto totale restare uguale mentre le palle si separano.
Urto elastico — simulazione interattiva (Meccanica). Osserva la quantità di moto totale restare uguale mentre le palle si separano. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.
Conservazione della quantità di moto
In un urto senza forze esterne, la quantità di moto totale si conserva. In un urto elastico si conserva anche l'energia cinetica.
Quando due palle si scontrano su una superficie senza attrito, le singole quantità di moto cambiano, ma la quantità di moto totale del sistema resta la stessa. In un urto quasi elastico si separano con energia cinetica quasi invariata: palle veloci in entrata, palle veloci in uscita.
- p = mv → Σp_before = Σp_after
- KE = ½mv² (conservata negli urti elastici)
Sintesi dell'indagine
Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio
La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.
Domanda guida
Due palle identiche rotolano l'una contro l'altra alla stessa velocità e si scontrano elasticamente. Dopo l'urto, come sono le loro velocità rispetto a prima?
Previsioni da valutare
- Ogni palla rimbalza indietro alla stessa velocità con cui è arrivata
- Le due palle si fermano di colpo nel punto d'urto
- Le due palle proseguono invariate, come se si attraversassero
Ruoli delle variabili
Cosa imposti tu:
- Massa m (ogni palla) (kg)
- Velocità di avvicinamento v (m/s)
Cosa misuri:
- Sfera A, quantità di moto p = mv (kg·m/s)
- Sfera A, KE = ½mv² (J)
- Quantità di moto palla A dopo — previsione ideale (kg·m/s)
- Quantità di moto totale dopo l'urto (A + B) (kg·m/s)
Come si svolge l'indagine
- Apri la simulazione d'urto elastico e premi Reimposta.
- Verifica che le palle abbiano massa uguale e imposta la velocità di avvicinamento per ogni prova qui sotto (la palla A va a destra, la B a sinistra alla stessa velocità).
- Premi Play, osserva le sonde di quantità di moto su entrambe le palle e registra la lettura della quantità di moto della palla A appena le palle si separano.
Equazione che governa
Quantità di moto — p = m·v
La quantità di moto di ogni palla prima dell'impatto, da massa e velocità di avvicinamento impostate per la prova. La quantità di moto totale (A + B) si conserva attraverso l'urto.
Energia cinetica — KE = ½·m·v²
L'energia di moto della palla A prima dell'impatto. In un urto perfettamente elastico si conserva interamente; la restituzione 0.98 della simulazione dal vivo ne mantiene solo e²: le tue risposte dell'Estendi devono tenerne conto.
Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti
- Mostra i passaggi con cui calcoli la quantità di moto della sfera A prima dell'urto (p = mv) per una prova e confrontala con la lettura del rilevatore di quantità di moto della simulazione.
- Confronta la quantità di moto della palla A prima e dopo l'urto. Cosa ti dice il cambio di segno sulla direzione? La quantità di moto totale di A + B si conserva?
Dove si ritrova fuori dal laboratorio
- La simulazione usa una restituzione di 0.98, non un perfetto 1.0. Come ti aspetti che la quantità di moto di rimbalzo differisca dalla previsione idealizzata, e perché?
- Se la palla B pesasse il doppio della A, la A rimbalzerebbe comunque dritta indietro? Ragiona con le formule generali dell'urto elastico.
- 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
- Benvenuto negli urti elastici
- Premi Play
- Scambio di quantità di moto
- Seleziona una palla
- Apri i dati
- Ce l'hai fatta!
Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.
Apri laboratorio interattivo →
Scarica foglio di laboratorio →
La conservazione della quantità di moto