Mekanik
Esnek çarpışma
Toplar sekerken toplam momentumun aynı kalmasını izleyin.
Esnek çarpışma — etkileşimli Mekanik simülasyonu. Toplar sekerken toplam momentumun aynı kalmasını izleyin. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Momentumun korunumu
Dış kuvvetlerin olmadığı bir çarpışmada toplam momentum korunur. Elastik bir çarpışmada kinetik enerji de korunur.
İki top sürtünmesiz bir yüzeyde çarpıştığında, bireysel momentumları değişir, ancak sistemin toplam momentumu aynı kalır. Neredeyse elastik bir çarpışmada, toplar kinetik enerjileri neredeyse değişmeden birbirinden uzaklaşır — hızlı toplar girer, hızlı toplar çıkar.
- p = mv → Σp_before = Σp_after
- KE = ½mv² (elastik çarpışmalarda korunur)
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
İki özdeş top birbirine doğru aynı hızla yuvarlanıyor ve elastik olarak çarpışıyor. Çarpışmadan sonraki hızları öncekiyle karşılaştırıldığında nasıldır?
Tartılacak tahminler
- Her top geldiği aynı hızla geri seker
- Her iki top da çarpışma noktasında durur
- Her iki top da sanki birbirlerinin içinden geçmiş gibi değişmeden yoluna devam ediyor
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Kütle m (her top) (kg)
- Yaklaşma hızı v (m/s)
Ölçtüğünüz şey:
- A Topunun momentumu p = mv (kg·m/s)
- Top A KE = ½mv² (J)
- Çarpışma sonrası A topunun momentumu — ideal tahmin (kg·m/s)
- Çarpışmadan sonraki toplam momentum (A + B) (kg·m/s)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Elastik çarpışma simülasyonunu açın ve Sıfırla'ya basın.
- Her iki topun da eşit kütleye sahip olduğunu doğrulayın ve aşağıdaki her deneme için yaklaşma hızını ayarlayın (Top A sağa hareket eder, Top B aynı hızla sola hareket eder).
- Oynat tuşuna basın, her iki toptaki momentum problarını izleyin ve toplar ayrıldıktan hemen sonra Top A'nın momentum okumasını kaydedin.
Yönetim denklemi
ivme — p = m·v
Her deneme için ayarladığınız kütle ve yaklaşma hızına göre her topun çarpmadan önceki momentumu. Toplam momentum (A Topu + B Topu) çarpışma boyunca korunur.
Kinetik Enerji — KE = ½·m·v²
A topunun çarpmadan önceki hareket enerjisi. Tamamen esnek bir çarpışmada bu tamamen korunur; canlı sim'in 0,98'lik iadesi yalnızca e²'sini tutar ve Ayrıntılı yanıtlarınızın bunu hesaba katması gerekir.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için Top A'nın çarpışmadan önceki momentumunu (p = mv) hesaplayan çalışmanızı gösterin ve bunu simülasyonun momentum probu okumasıyla karşılaştırın.
- Top A'nın çarpışmadan önceki ve sonraki momentumunu karşılaştırın. Burç değişikliği size yönü hakkında ne anlatıyor? A Topu + B Topunun toplam momentumu korunur mu?
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Simülasyon mükemmel bir 1,0 değil, 0,98'lik bir düzeltme kullanır. Geri tepme momentumunun ideal tahmininizden nasıl farklı olmasını beklersiniz ve neden?
- Eğer B Topu, A Topundan iki kat daha ağır olsaydı, A Topu yine de doğrudan geri sıçrar mıydı? Bu konuda mantık yürütmek için genel elastik çarpışma formüllerini kullanın.
- 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
- Hoş geldiniz: elastik çarpışmalar
- Oynat'a basın
- Momentum alışverişi
- Seçin: a top
- Verileri açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.