Mehanika
Prožni trk
Opazuj, kako skupna gibalna količina ostane enaka, ko se žogi odbijeta narazen.
Prožni trk — interaktivna simulacija Mehanika. Opazuj, kako skupna gibalna količina ostane enaka, ko se žogi odbijeta narazen. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Ohranitev gibalne količine
V trku brez zunanjih sil se skupna gibalna količina ohrani. V prožnem trku se ohrani tudi kinetična energija.
Ko se dve žogi zaletita na površini brez trenja, se njuni posamični gibalni količini spremenita, skupna gibalna količina sistema pa ostane enaka. V skoraj prožnem trku se odbijeta narazen s skoraj nespremenjeno kinetično energijo — hitre žogi noter, hitre žogi ven.
- p = mv → Σp_before = Σp_after
- KE = ½mv² (ohranjena v prožnih trkih)
Oris preiskave
Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij
Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.
Vodilno vprašanje
Dve enaki žogi se kotalita druga proti drugi z isto hitrostjo in se zaletita prožno. Kako se njuni hitrosti po trku primerjata s prej?
Predvidevanja za pretehtanje
- Vsaka žoga se odbije naravnost nazaj z isto hitrostjo, s katero je prišla
- Obe žogi se mrzlo ustavita na točki trka
- Obe žogi nadaljujeta nespremenjeni, kot da bi šli ena skozi drugo
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Masa m (vsaka žoga) (kg)
- Hitrost približevanja v (m/s)
Kaj izmeriš:
- Gibalna količina žoge A p = mv (kg·m/s)
- Žoga A KE = ½mv² (J)
- Gibalna količina žoge A po — idealna napoved (kg·m/s)
- Skupna gibalna količina po trku (A + B) (kg·m/s)
Kako poteka preiskava
- Odpri simulacijo prožnega trka in pritisni Ponastavi.
- Preveri, da imata obe žogi enako maso, in nastavi hitrost približevanja za vsak poskus spodaj (žoga A gre desno, žoga B levo z isto hitrostjo).
- Pritisni Predvajaj, glej sonde gibalne količine na obeh žogah in zabeleži odčitek gibalne količine žoge A takoj, ko se žogi ločita.
Vodilna enačba
Gibalna količina — p = m·v
Gibalna količina vsake žoge pred udarcem, iz mase in hitrosti približevanja, ki ju nastaviš za vsak poskus. Skupna gibalna količina (žoga A + žoga B) se skozi trk ohrani.
Kinetična energija — KE = ½·m·v²
Energija gibanja žoge A pred udarcem. V popolnoma prožnem trku se popolnoma ohrani; odbojnost 0,98 žive simulacije obdrži le e² od nje, kar morata tvoji odgovora v Razširitvi upoštevati.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Pokaži svoj račun gibalne količine žoge A pred trkom (p = mv) za en poskus in ga primerjaj z odčitkom sonde gibalne količine simulacije.
- Primerjaj gibalno količino žoge A pred in po trku. Kaj ti sprememba predznaka pove o njeni smeri? Ali je skupna gibalna količina žoge A + žoge B ohranjena?
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Simulacija uporablja odbojnost 0,98, ne popolne 1,0. Kako bi pričakoval, da se odbojna gibalna količina razlikuje od tvoje idealizirane napovedi, in zakaj?
- Če bi bila žoga B dvakrat težja od žoge A, bi se žoga A še vedno odbila naravnost nazaj? Razmisli s splošnimi formulami prožnega trka.
- AP Physics 1 — Unit 4: Linear Momentum
- AP Physics C: Mechanics — Unit 4: Linear Momentum
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Momentum & collisions
- NGSS High School Physics — Conservation of momentum
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Middle School Physical Science — Kinetic energy
- Dobrodošli v prožnih trkih
- Pritisni Predvajaj
- Izmenjava gibalne količine
- Izberi žogo
- Odpri podatke
- Uspelo ti je!
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →