비탄성 충돌 및 운동량 보존

1 · 예측

움직이는 공이 정지해 있는 더 무거운 공과 충돌하여 함께 움직입니다. 운동에너지를 잃어도 운동량은 보존되는가?

• 운동량과 운동에너지가 모두 보존된다
• 운동량은 보존되지만 운동에너지는 보존되지 않는다.
• 운동량도 운동에너지도 보존되지 않는다

2 · 설정

1. 비탄성 충돌 시뮬레이션을 열고 Reset을 누릅니다.
2. 볼 A와 볼 B에서 KE 프로브를 활성화합니다.
3. 아래의 각 시행에 대해 공 A의 초기 속도를 설정하고 재생을 누른 다음 두 공이 충돌한 직후에 움직이는 공유 속도를 기록합니다.

3 · 데이터 수집

합쳐진 후의 최종 속력(y축)을 초기 운동량 p(x축)에 대해 그래프로 그리세요.

4 · 분석

1. 한 번의 시행에 대한 초기 운동량 p = m₁v₁를 계산하는 작업을 보여주고 이를 동일한 시행에서 시뮬레이션의 판독값과 비교하십시오.
2. 총질량(m₁ + m₂)과 운동량 보존을 이용하여 최종 속도를 예측하고 기록된 값과 비교하세요. 예측값은 얼마나 일치하나요?

5 · 확장

1. 충돌 직전과 충돌 직후의 운동 에너지를 계산합니다(최종 속도와 총 질량을 결합하여 사용). 사라진 운동에너지는 어디로 갔나요?
2. 이 충돌은 완전히 비탄성적이지는 않습니다(복원 ≒ 0.05, 정확히 0은 아님). 실제 최종 속도가 이상적인 예측보다 약간 높을 것으로 예상하십니까, 아니면 낮을 것으로 예상하십니까? 설명하다.

이 실험의 물리학

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