Netamprus susidūrimas ir judesio kiekio tvermė
1 · Spėk
Judantis rutulys trenkiasi į sunkesnį stovintį rutulį ir jie juda toliau kartu. Ar judesio kiekis išlieka, nors kinetinė energija prarandama?
- Išlieka ir judesio kiekis, ir kinetinė energija
- Judesio kiekis išlieka, bet kinetinė energija — ne
- Nei judesio kiekis, nei kinetinė energija neišlieka
2 · Paruošk
- Atidaryk netampraus susidūrimo simuliaciją ir spausk Atstatyti.
- Įjunk KE zondus ant A ir B rutulių.
- Nustatyk A rutulio pradinį greitį kiekvienam bandymui žemiau, spausk Leisti ir užsirašyk bendrąjį greitį, kuriuo abu rutuliai juda vos susidūrę.
3 · Rink duomenis
| A rutulio masė m₁ (kg) | B rutulio masė m₂ (kg) | A rutulio pradinis greitis v₁ (m/s) | Pradinis judesio kiekis p = m₁v₁ (kg·m/s) | Bendrasis greitis po susidūrimo (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 4.00 | 6.00 | ||
| 1.00 | 4.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 4.00 | 14.00 |
Braižyk bendrąjį galutinį greitį (y ašis) prieš pradinį judesio kiekį p (x ašis).
4 · Analizuok
- Parodyk savo darbą skaičiuodamas pradinį judesio kiekį p = m₁v₁ vienam bandymui ir palygink su simuliacijos rodmeniu tame pačiame bandyme.
- Naudodamas bendrąją masę (m₁ + m₂) ir judesio kiekio tvermę prognozuok galutinį greitį ir palygink su užsirašytąja reikšme. Koks artumas sutapimo?
5 · Išplėsk
- Apskaičiuok kinetinę energiją tiesiog prieš susidūrimą ir tiesiog po (naudodamas bendrąjį galutinį greitį ir bendrąją masę). Kur dingo trūkstamoji kinetinė energija?
- Šis susidūrimas nėra tobūtai netamprus (atšokimas ≈ 0,05, o ne lygiai 0). Ar tikėtumeisi, kad realusis galutinis greitis bus truputį didesnis ar mažesnis už idealią prognozę? Paaiškink.
Fizika už šio eksperimento
Judesio kiekis
Dydis, išliekantis kiekviename susidūrime, įskaitant šį. B rutulys pradeda rimtyje, tad sistemos bendrasis judesio kiekis prieš smūgį yra tik A rutulio judesio kiekis m₁v₁.
Kinetinė energija
Skirtingai nei judesio kiekis, kinetinė energija netampriame susidūrime neišlieka — bendrosios KE prieš ir po susidūrimo palyginimas rodo, kiek energijos prarasta deformacijai ir šilumai.
Mechanika
- Mesto kūno judėjimas ir kinetinė energija
- Rutulys ant plokštumos: energija be trinties nuožulniojoje plokštumoje
- Blokas ant trinties plokštumos: ramybės trinties ribos paieška
- Ribinis greitis: kritimas pro pasipriešinimą
- Jėgų laboratorija: antrasis Niutono dėsnis
- Priešingos jėgos: antrasis Niutono dėsnis ir judesio kiekis
- Šokinėjantis rutulys: energijos netekimas smūgio metu
- Tamprūai susidūrimai ir judesio kiekio tvermė
- Niutono lopšys: judesio kiekio ir energijos perdavimas
- Paprastoji švytuoklė
- Masė ant spyruoklės: harmoninis svyravimas
- Tolygus judėjimas apskritimu ir centropetė jėga