Elastīgas sadursmes un kustības daudzuma saglabāšanās

1 · Prognozē

Divas identiskas bumbas ripo viena pret otru ar vienādu ātrumu un saduras elastīgi. Kā pēc sadursmes to ātrumi salīdzinās ar tiem pirms?

2 · Iestati

  1. Atver elastīgās sadursmes simulāciju un nospied Atiestatīt.
  2. Pārliecinies, ka abām bumbām ir vienāda masa, un iestati tuvošanās ātrumu katram mēģinājumam zemāk (Bumba A kustas pa labi, Bumba B pa kreisi ar to pašu ātrumu).
  3. Nospied „Atskaņot”, vēro kustības daudzuma zondes uz abām bumbām un ieraksti Bumbas A kustības daudzuma rādījumu tieši pēc bumbu atdalīšanās.

3 · Vāc datus

Masa m (katrai bumbai) (kg)Tuvēšanās ātrums v (m/s)Bumbas A kustības daudzums p = mv (kg·m/s)Bumbas A KE = ½mv² (J)Bumbas A kustības daudzums pēc — ideālā prognoze (kg·m/s)Kopējais kustības daudzums pēc sadursmes (A + B) (kg·m/s)
1.006.00
1.508.00
2.005.00

Zīmē tuvošanās ātrumu v (x ass) pret Bumbas A kinētisko enerģiju pirms sadursmes (y ass).

4 · Analizē

  1. Parādi savu aprēķinu Bumbas A kustības daudzumam pirms sadursmes (p = mv) vienam mēģinājumam un salīdzini ar simulācijas kustības daudzuma zondes rādījumu.
  2. Salīdzini Bumbas A kustības daudzumu pirms un pēc sadursmes. Ko zīmes maiņa saka par tās virzienu? Vai Bumbas A + B kopējais kustības daudzums saglabājas?

5 · Paplašina

  1. Simulācija izmanto atsitiena koeficientu 0.98, nevis perfekti 1.0. Kā tu sagaidītu, ka atlecošais kustības daudzums atšķiras no tavas idealizētās prognozes, un kāpēc?
  2. Ja Bumba B būtu divas reizes smagāka par Bumbu A, vai Bumba A joprojām atlektu tieši atpakaļ? Izmanto vispārīgās elastīgās sadursmes formulas, lai pamatotu.

Fizika aiz šī eksperimenta

Kustības daudzums

Katrā bumbā kustības daudzums pirms trieciena, no masas un tuvošanās ātruma, ko tu iestatīji katram mēģinājumam. Kopējais kustības daudzums (Bumba A + Bumba B) saglabājas cauri sadursmei.

Kinētiskā enerģija

Bumbas A kustības enerģija pirms trieciena. Perfekti elastīgā sadursmē tā pilnībā saglabājas; dzīvās simulācijas 0.98 atsitiena koeficients patur tikai e² no tās, ko tavām Paplašinājuma atbildēm vajadzētu ņemt vērā.

← Atpakaļ pie eksperimenta

Mehānika

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas