Elastiske kollisjoner og bevarelse av bevegelsesmengde

1 · Prediker

To identiske kuler ruller mot hverandre med samme fart og kolliderer elastisk. Etter kollisjonen, hvordan sammenlignes hastighetene deres med før?

• Hver kule spretter rett tilbake med samme fart som den kom med
• Begge kulene stopper brått ved kollisjonspunktet
• Begge kulene fortsetter uendret, som om de passerte gjennom hverandre

2 · Oppsett

1. Åpne elastisk-kollisjon-simuleringen og trykk Nullstill.
2. Bekreft at begge kulene har lik masse, og sett tilnærmingsfarten for hvert forsøk under (kule A beveger seg til høyre, kule B til venstre med samme fart).
3. Trykk Spill av, se på bevegelsesmengde-sondene på begge kulene, og registrer kule As bevegelsesmengdeavlesning rett etter at kulene skiller lag.

3 · Samle inn data

Plott tilnærmingsfart v (x-akse) mot kule As kinetiske energi før kollisjonen (y-akse).

4 · Analyser

1. Vis arbeidet ditt med å beregne kule As bevegelsesmengde før kollisjonen (p = mv) for ett forsøk, og sammenlign den med simuleringens bevegelsesmengde-sondeavlesning.
2. Sammenlign kule As bevegelsesmengde før og etter kollisjonen. Hva forteller tegnskiftet deg om retningen dens? Er den totale bevegelsesmengden til kule A + kule B bevart?

5 · Utvid

1. Simuleringen bruker en restitusjon på 0,98, ikke en perfekt 1,0. Hvordan ville du forvente at sprettbevegelsesmengden skiller seg fra din idealiserte prediksjon, og hvorfor?
2. Hvis kule B var dobbelt så tung som kule A, ville kule A fortsatt sprette rett tilbake? Bruk de generelle formlene for elastisk kollisjon til å resonnere om det.

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark