Ciocnire inelastică și conservarea impulsului
1 · Prezice
O bilă în mișcare se lovește de o bilă staționară mai grea și pleacă împreună. Se conservă impulsul chiar dacă energia cinetică se pierde?
- Se conservă și impulsul, și energia cinetică
- Impulsul se conservă, dar energia cinetică nu
- Nici impulsul, nici energia cinetică nu se conservă
2 · Montaj
- Deschide simularea ciocnirii inelastice și apasă Resetează.
- Activează sondele de EC pe bila A și bila B.
- Setează viteza inițială a bilei A pentru fiecare încercare de mai jos, apasă Pornește și înregistrează viteza comună cu care se mișcă ambele bile imediat după ciocnire.
3 · Colectează date
| Masa bilei A m₁ (kg) | Masa bilei B m₂ (kg) | Viteza inițială a bilei A v₁ (m/s) | Impulsul inițial p = m₁v₁ (kg·m/s) | Viteza combinată după ciocnire (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 4.00 | 6.00 | ||
| 1.00 | 4.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 4.00 | 14.00 |
Plotează viteza finală combinată (axa y) în funcție de impulsul inițial p (axa x).
4 · Analizează
- Arată calculul tău pentru impulsul inițial p = m₁v₁ pentru o încercare și compară-l cu indicația simulării la aceeași încercare.
- Folosind masa totală (m₁ + m₂) și conservarea impulsului, prezice viteza finală și compar-o cu valoarea înregistrată. Cât de bună este potrivirea?
5 · Extinde
- Calculează energia cinetică chiar înainte de ciocnire și chiar după (folosind viteza finală combinată și masa totală). Unde s-a dus energia cinetică lipsă?
- Această ciocnire nu este perfect inelastică (restituție ≈ 0.05, nu exact 0). Te aștepți ca viteza finală reală să fie puțin mai mare sau mai mică decât predicția ideală? Explică.
Fizica din spatele acestui experiment
Impuls
Mărimea conservată în orice ciocnire, inclusiv în aceasta. Bila B pornește din repaus, deci impulsul total al sistemului înainte de impact este doar impulsul bilei A, m₁v₁.
Energie cinetică
Spre deosebire de impuls, energia cinetică nu se conservă într-o ciocnire inelastică — compararea EC total înainte și după ciocnire arată cât能量 s-a pierdut cu deformarea și căldura.
Mecanică
- Mișcarea proiectilului și energia cinetică
- Bilă pe rampă: energie pe un plan înclinat fără frecare
- Bloc pe rampă cu frecare: aflarea pragului de frecare statică
- Viteza terminală: cădere prin rezistența aerului
- Laboratorul de forțe: a doua lege a lui Newton
- Forțe opuse: a doua lege a lui Newton și impulsul
- Bila care sare: pierdere de energie la impact
- Ciocniri elastice și conservarea impulsului
- Leagănul lui Newton: transfer de impuls și energie
- Pendul simplu
- Masă pe arc: mișcare armonică simplă
- Mișcare circulară uniformă și forța centripetă