Perlanggaran Kenyal & Keabadian Momentum
1 · Ramal
Dua bola serupa bergelinding saling menghampiri pada laju sama dan berlanggar secara kenyal. Selepas perlanggaran, bagaimana halaju mereka dibandingkan dengan sebelum?
- Setiap bola melantun terus balik pada laju yang sama ia datang
- Kedua-dua bola berhenti mati pada titik perlanggaran
- Kedua-dua bola bersambung tidak berubah, seolah-olah mereka melintasi antara satu sama lain
2 · Susun
- Buka simulasi perlanggaran-kenyal dan tekan Set semula.
- Sahkan kedua-dua bola mempunyai jisim sama dan tetapkan laju menghampiri bagi setiap percubaan di bawah (Bola A bergerak ke kanan, Bola B ke kiri pada laju sama).
- Tekan Main, tonton prob momentum pada kedua-dua bola, dan rekod bacaan momentum Bola A sejurus selepas bola berpisah.
3 · Kumpul Data
| Jisim m (setiap bola) (kg) | Laju menghampiri v (m/s) | Momentum Bola A p = mv (kg·m/s) | KE Bola A = ½mv² (J) | Momentum Bola A selepas — ramalan unggul (kg·m/s) | Jumlah momentum selepas perlanggaran (A + B) (kg·m/s) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 6.00 | ||||
| 1.50 | 8.00 | ||||
| 2.00 | 5.00 |
Plot laju menghampiri v (paksi-x) melawan tenaga kinetik Bola A sebelum perlanggaran (paksi-y).
4 · Analisis
- Tunjukkan kerja anda mengira momentum Bola A sebelum perlanggaran (p = mv) bagi satu percubaan dan bandingkan dengan bacaan prob momentum simulasi.
- Bandingkan momentum Bola A sebelum dan selepas perlanggaran. Apa yang perubahan tanda itu beritahu anda tentang arahnya? Adakah jumlah momentum Bola A + Bola B dikekalkan?
5 · Lanjutkan
- Simulasi menggunakan pemulihan 0.98, bukan 1.0 sempurna. Bagaimana andajangkan momentum lantunan semula berbeza daripada ramalan terideal anda, dan mengapa?
- Jika Bola B dua kali lebih berat daripada Bola A, adakah Bola A masih melantun terus balik? Gunakan formula perlanggaran-kenyal am untuk menaakulkannya.
Fizik di Sebalik Eksperimen Ini
Momentum
Momentum setiap bola sebelum hentaman, daripada jisim dan laju menghampiri yang anda tetapkan bagi setiap percubaan. Jumlah momentum (Bola A + Bola B) dikekalkan melalui perlanggaran.
Tenaga Kinetik
Tenaga gerakan Bola A sebelum hentaman. Dalam perlanggaran kenyal sempurna ini dikekalkan sepenuhnya; pemulihan 0.98 simulasi langsung hanya mengekalkan e² daripadanya, yang jawapan Lanjutkan anda patut ambil kira.
Mekanik
- Gerakan Projekril & Tenaga Kinetik
- Bola di atas Tanjakan: Tenaga di Satah Condong Tanpa Geseran
- Blok di atas Tanjakan Geseran: Mencari Ambang Geseran-Statik
- Laju Penamat: Jatuh Melalui Seretan
- Makmal Daya: Hukum Kedua Newton
- Daya Bertentangan: Hukum Kedua Newton & Momentum
- Bola Melantun: Kehilangan Tenaga pada Hentaman
- Perlanggaran Tak Kenyal & Keabadian Momentum
- Buaian Newton: Pemindahan Momentum dan Tenaga
- Bandul Ringkas
- Jisim pada Spring: Gerakan Harmonik Ringkas
- Gerakan Membulat Seragam & Daya Sentripetal