Perlanggaran Tak Kenyal & Keabadian Momentum
1 · Ramal
Satu bola bergerak melanggar satu bola pegun yang lebih berat dan mereka bergerak bersama. Adakah momentum dikekalkan walaupun tenaga kinetik hilang?
- Kedua-dua momentum dan tenaga kinetik dikekalkan
- Momentum dikekalkan, tetapi tenaga kinetik tidak
- Kedua-duanya momentum dan tenaga kinetik tidak dikekalkan
2 · Susun
- Buka simulasi perlanggaran tak kenyal dan tekan Set semula.
- Aktifkan prob KE pada bola A dan bola B.
- Tetapkan laju awal bola A bagi setiap percubaan di bawah, tekan Main, dan rekod laju perkongsi yang kedua-dua bola gerak sejurus selepas berlanggar.
3 · Kumpul Data
| Jisim bola A m₁ (kg) | Jisim bola B m₂ (kg) | Laju awal bola A v₁ (m/s) | Momentum awal p = m₁v₁ (kg·m/s) | Laju gabungan selepas perlanggaran (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 4.00 | 6.00 | ||
| 1.00 | 4.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 4.00 | 14.00 |
Plot laju akhir gabungan (paksi-y) melawan momentum awal p (paksi-x).
4 · Analisis
- Tunjukkan kerja anda mengira momentum awal p = m₁v₁ bagi satu percubaan dan bandingkan dengan bacaan simulasi pada percubaan yang sama.
- Menggunakan jumlah jisim (m₁ + m₂) dan keabadian momentum, ramalkan laju akhir dan bandingkan dengan nilai yang anda rekod. Betapa rapat padanannya?
5 · Lanjutkan
- Kira tenaga kinetik sejurus sebelum perlanggaran dan sejurus selepas (menggunakan laju akhir gabungan dan jumlah jisim). Ke mana tenaga kinetik yang hilang itu pergi?
- Perlanggaran ini tidak sempurna tak kenyal (pemulihan ≈ 0.05, bukan tepat 0). Adakah andajangkan laju akhir sebenar sedikit lebih tinggi atau lebih rendah daripada ramalan unggul? Terangkan.
Fizik di Sebalik Eksperimen Ini
Momentum
Kuantiti yang dikekalkan dalam setiap perlanggaran, termasuk yang ini. Bola B bermula rehat, jadi jumlah momentum sistem sebelum hentaman hanyalah momentum bola A m₁v₁.
Tenaga Kinetik
Berbeza dengan momentum, tenaga kinetik tidak dikekalkan dalam perlanggaran tak kenyal -- membandingkan jumlah KE sebelum dan selepas perlanggaran menunjukkan berapa banyak tenaga hilang kepada deformasi dan haba.
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 Kenyal & Keabadian Momentum
- Buaian Newton: Pemindahan Momentum dan Tenaga
- Bandul Ringkas
- Jisim pada Spring: Gerakan Harmonik Ringkas
- Gerakan Membulat Seragam & Daya Sentripetal