Cơ học
Va chạm đàn hồi
Quan sát tổng động lượng không đổi khi các quả bóng bật ra xa nhau.
Va chạm đàn hồi — mô phỏng Cơ học tương tác. Quan sát tổng động lượng không đổi khi các quả bóng bật ra xa nhau. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.
Bảo toàn động lượng
Trong va chạm không có lực ngoài, động lượng tổng được bảo toàn. Trong va chạm đàn hồi, năng lượng động học cũng được bảo toàn.
Khi hai quả bóng va chạm trên một bề mặt không ma sát, các đại lượng chuyển động riêng lẻ thay đổi, nhưng động lượng tổng của hệ vẫn giữ nguyên. Trong một va chạm gần như đàn hồi, chúng nảy ra với năng lượng động học gần như bằng nhau: bóng nhanh đi vào, bóng nhanh đi ra.
- p = mv → Σp_trước = Σp_sau
- KE = ½mv² (bảo toàn trong va chạm đàn hồi)
Tóm tắt điều tra
Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm
Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.
Câu hỏi lái xe
Hai quả bóng giống hệt nhau lăn về phía nhau với cùng tốc độ và va chạm đàn hồi. Sau va chạm, vận tốc của chúng như thế nào so với lúc trước?
Dự đoán cân nặng
- Mỗi quả bóng nảy thẳng trở lại với cùng tốc độ mà nó đi tới
- Cả hai quả bóng đều dừng lại tại thời điểm va chạm
- Cả hai quả bóng tiếp tục không thay đổi, như thể chúng xuyên qua nhau
Vai trò thay đổi
Những gì bạn đặt:
- Khối lượng m (mỗi quả bóng) (kg)
- Tốc độ tiếp cận v (m/s)
Những gì bạn đo lường:
- Bóng A động lượng p = mv (kg·m/s)
- Bóng A KE = ½mv² (J)
- Động lượng bi A sau va chạm — dự đoán lý tưởng (kg·m/s)
- Tổng động lượng sau va chạm (A + B) (kg·m/s)
Cuộc điều tra diễn ra như thế nào
- Mở mô phỏng elastic-collision và nhấn Reset.
- Xác nhận cả hai quả bóng có khối lượng bằng nhau và đặt tốc độ tiếp cận cho mỗi lần thử bên dưới (Bóng A di chuyển sang phải, Bóng B di chuyển sang trái với cùng tốc độ).
- Nhấn Play, xem các đầu dò động lượng trên cả hai quả bóng và ghi lại số đọc động lượng của Quả bóng A ngay sau khi các quả bóng tách ra.
phương trình điều khiển
Động lực — p = m·v
Động lượng của mỗi quả bóng trước khi va chạm, từ khối lượng và tốc độ tiếp cận mà bạn đặt cho mỗi lần thử. Tổng động lượng (Quả bóng A + Quả bóng B) được bảo toàn khi va chạm.
Động năng — KE = ½·m·v²
Năng lượng chuyển động của bi A trước va chạm. Trong va chạm hoàn toàn đàn hồi, điều này được bảo toàn hoàn toàn; mức hoàn trả 0,98 của sim trực tiếp chỉ giữ lại e2 của nó, điều mà các câu trả lời Công phu của bạn sẽ tính đến.
Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì
- Trình bày công việc tính toán động lượng của Quả bóng A trước khi va chạm (p = mv) trong một lần thử và so sánh nó với số đọc đầu dò động lượng của mô phỏng.
- So sánh động lượng của bi A trước và sau va chạm. Sự thay đổi dấu hiệu cho bạn biết gì về hướng của nó? Tổng động lượng của Quả bóng A + Quả bóng B có được bảo toàn không?
Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm
- Mô phỏng sử dụng mức hoàn lại là 0,98, không phải là 1,0 hoàn hảo. Bạn mong đợi động lượng phục hồi khác với dự đoán lý tưởng của bạn như thế nào và tại sao?
- Nếu quả bóng B nặng gấp đôi quả bóng A thì quả bóng A có nảy thẳng trở lại không? Hãy sử dụng các công thức va chạm đàn hồi tổng quát để giải thích điều đó.
- 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
- Chào mừng đến va chạm đàn hồi
- Nhấn Phát
- Trao đổi động lượng
- Chọn quả bóng
- Mở dữ liệu
- Hoàn thành!
Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.
Mở phòng thí nghiệm tương tác →