Mechanika
Nepružná zrážka
Sleduj, ako kinetická energia klesá, keď sa lopty sotva odrazia.
Nepružná zrážka — interaktívna simulácia Mechanika. Sleduj, ako kinetická energia klesá, keď sa lopty sotva odrazia. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.
Nepružné zrážky
Pri nepružnej zrážke sa kinetická energia nezachováva. Objekty sa môžu zlepiť alebo odletieť pomalšie než v pružnom prípade.
Hybnosť sa stále zachováva, ak sú vonkajšie sily zanedbateľné, ale časť kinetickej energie sa stane vnútornou energiou (deformácia, teplo). Nízka odrazivosť robí zrážku viditeľne „lepkavou“.
- Σp_before = Σp_after
- KE_after < KE_before
Prehľad skúmania
Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória
Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.
Hlavná otázka
Pohybujúca sa lopta narazí do ťažšej stojacej lopty a odídu spolu. Zachováva sa hybnosť, hoci kinetická energia sa stráca?
Predikcie na zváženie
- Zachováva sa aj hybnosť, aj kinetická energia
- Hybnosť sa zachová, ale kinetická energia nie
- Nezachováva sa ani hybnosť, ani kinetická energia
Úlohy premenných
Čo nastavuješ:
- Hmotnosť lopty A m₁ (kg)
- Hmotnosť lopty B m₂ (kg)
- Počiatočná rýchlosť lopty A v₁ (m/s)
Čo meriaš:
- Počiatočná hybnosť p = m₁v₁ (kg·m/s)
- Spoločná rýchlosť po zrážke (m/s)
Ako skúmanie prebieha
- Otvor simuláciu nepružnej zrážky a stlač Resetovať.
- Zapni sondy KE na lopte A a lopte B.
- Nastav počiatočnú rýchlosť lopty A pre každý pokus nižšie, stlač Prehrať a zaznamenaj spoločnú rýchlosť, ktorou sa obe lopty hýbu hneď po zrážke.
Riadiaca rovnica
Hybnosť — p = m·v
Veličina zachovaná v každej zrážke, vrátane tejto. Lopta B štartuje v pokoji, takže celková hybnosť sústavy pred nárazom je iba hybnosť lopty A m₁v₁.
Kinetická energia — KE = ½·m·v²
Na rozdiel od hybnosti sa kinetická energia pri nepružnej zrážke nezachová — porovnanie celkovej KE pred a po zrážke ukazuje, koľko energie sa stratilo na deformáciu a teplo.
Čo má študentov naučiť tlačiteľný list
- Ukáž svoj postup výpočtu počiatočnej hybnosti p = m₁v₁ pre jeden pokus a porovnaj s odčítaním simulácie pri tom istom pokuse.
- Pomocou celkovej hmotnosti (m₁ + m₂) a zachovania hybnosti predikuj konečnú rýchlosť a porovnaj so zaznamenanou hodnotou. Ako blízko je zhoda?
Kde sa to objavuje mimo laboratória
- Vypočítaj kinetickú energiu tesne pred zrážkou a tesne po nej (so spoločnou konečnou rýchlosťou a celkovou hmotnosťou). Kam sa stratila chýbajúca kinetická energia?
- Táto zrážka nie je dokonale nepružná (odrazivosť ≈ 0.05, nie presne 0). Očakával by si, že skutočná konečná rýchlosť bude o trochu vyššia alebo nižšia než ideálna predikcia? Vysvetli.
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Middle School Physical Science — Kinetic energy
- Vitaj pri nepružnej zrážke
- Stlač Prehrať
- Vyber loptu
- Strata energie
- Otvor údaje
- Zvládol si to!
Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.
Otvoriť interaktívne laboratórium →