Ciocniri elastice și conservarea impulsului

1 · Prezice

Două bile identice se deplasează una spre cealaltă cu aceeași viteză și se ciocnesc elastic. După ciocnire, cum se compară vitezele lor cu cele de dinainte?

2 · Montaj

  1. Deschide simularea ciocnirii elastice și apasă Resetează.
  2. Confirmă faptul că ambele bile au mase egale și setează viteza de apropiere pentru fiecare încercare de mai jos (Bila A merge la dreapta, Bila B la stânga cu aceeași viteză).
  3. Apasă Pornește, urmărește sondele de impuls pe ambele bile și înregistrează indicația impulsului Bilei A imediat după separare.

3 · Colectează date

Masa m (fiecare bilă) (kg)Viteza de apropiere v (m/s)Impulsul Bilei A p = mv (kg·m/s)EC Bila A = ½mv² (J)Impulsul Bilei A după — predicție ideală (kg·m/s)Impulsul total după ciocnire (A + B) (kg·m/s)
1.006.00
1.508.00
2.005.00

Plotează viteza de apropiere v (axa x) în funcție de energia cinetică a Bilei A înainte de ciocnire (axa y).

4 · Analizează

  1. Arată calculul tău pentru impulsul Bilei A înainte de ciocnire (p = mv) pentru o încercare și compară-l cu indicația sondei de impuls din simulare.
  2. Compară impulsul Bilei A înainte și după ciocnire. Ce îți spune schimbarea semnului despre direcția ei? Se conservă impulsul total al Bilei A + Bila B?

5 · Extinde

  1. Simularea folosește o restituție de 0.98, nu un 1.0 perfect. Cum te aștepți să difere impulsul de revenire față de predicția ta idealizată și de ce?
  2. Dacă Bila B ar fi de două ori mai grea decât Bila A, Bila A ar mai sări drept înapoi? Folosește formulele generale ale ciocnirilor elastice pentru a raționa.

Fizica din spatele acestui experiment

Impuls

Impulsul fiecărei bile înainte de impact, din masa și viteza de apropiere setate pentru fiecare încercare. Impulsul total (Bila A + Bila B) se conservă în timpul ciocnirii.

Energie cinetică

Energia de mișcare a Bilei A înainte de impact. Într-o ciocnire perfect elastică aceasta se conservă integral; restituția de 0.98 a simulării live păstrează doar e² din ea — ceea ce răspunsurile tale de la Extinde ar trebui să țină cont.

← Înapoi la experiment

Mecanică

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit