لچکدار ٹکریں اور مومینٹم بقا
1 · پیش گوئی
دو ایک جیسی گیندیں ایک رفتار سے آمنے سامنے آ کر لچکدار ٹکراتی ہیں۔ ٹکر کے بعد ان کی سمتاریں پہلے سے کیسے موازنہ ہوتی ہیں؟
- ہر گیند جس رفتار سے آئی تھی اسی سے سیدھی واپس اچھلتی ہے
- دونوں گیندیں ٹکر کے نقطے پر بالکل رک جاتی ہیں
- دونوں گیندیں بغیر تبدیلی جاری رہتی ہیں، جیسے ایک دوسرے سے گزر گئی ہوں
2 · تیاری
- لچکدار ٹکر سیمولیشن کھولیں اور ری سیٹ دبائیں۔
- یقین کریں دونوں گیندوں کی کمیت برابر ہے اور نیچے ہر آزمیش کی قریب آنے رفتار سیٹ کریں (گیند A دائیں، گیند B اسی رفتار سے بائیں)۔
- چلائیں، دونوں گیندوں پر مومینٹم پڑائت دیکھیں، اور گیندیں الگ ہوتے ہی گیند A کی مومینٹم پڑائت درج کریں۔
3 · ڈیٹا جمع کریں
| کمیت m (ہر گیند) (kg) | قربتی رفتار v (m/s) | گیند A کا مومینٹم p = mv (kg·m/s) | گیند A کی حرکی توانائی = ½mv² (J) | گیند A مومینٹم بعد — آئیڈیل پیش گوئی (kg·m/s) | ٹکر کے بعد کل مومینٹم (A + B) (kg·m/s) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 6.00 | ||||
| 1.50 | 8.00 | ||||
| 2.00 | 5.00 |
قریب آنے والی رفتار v (x محور) بمقابلہ ٹکر سے پہلے گیند A کی حرکی توانائی (y محور) کھینچیں۔
4 · تجزیہ
- کسی ایک آزمایش کے لیے ٹکر سے پہلے گیند A کے مومینٹم (p = mv) کا حساب لگانے کے مراحل دکھائیں اور اسے سیمولیشن کے مومینٹم پروب کی پڑائت سے موازنہ کریں۔
- ٹکر سے پہلے اور بعد گیند A کا مومینٹم موازنہ کریں۔ علامت کی تبدیلی اس کی سمت کے بارے میں کیا کہتی ہے؟ کیا گیند A + گیند B کا کل مومینٹم محفوظ ہے؟
5 · توسیع
- سیمولیشن 0.98 بازیافت استعمال کرتی ہے، مکمل 1.0 نہیں۔ آپ کے خیال میں لوٹنے والا مومینٹم آئیڈیل پیش گوئی سے کیسے فرق کرے گا، اور کیوں؟
- اگر گیند B، گیند A سے دو گنا بھاری ہو تو کیا گیند A اب بھی سیدھی واپس اچھالتی؟ عمومی لچکدار ٹکر فارمولوں سے استدلال کریں۔
اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات
مومینٹم
ٹکر سے پہلے ہر گیند کا مومینٹم، اس کمیت اور قریب آنے رفتار سے جو آپ نے ہر آزمیش کے لیے سیٹ کی۔ کل مومینٹم (گیند A + گیند B) ٹکر سے گزر کر محفوظ رہتا ہے۔
حرکی توانائی
ٹکر سے پہلے گیند A کی حرکی توانائی۔ مکمل لچکدار ٹکر میں یہ پوری محفوظ رہتی ہے؛ لائیو سیم کی 0.98 بازیافت صرف e² رکھتی ہے، جسے آپ کے توسیعی جوابوں نے شمار کرنا ہے۔