力學
彈性碰撞
觀察小球彈開後總動量保持不變。
彈性碰撞——互動式力學模擬。觀察小球彈開後總動量保持不變。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
動量守恆
在無外力作用的碰撞中，總動量守恆。在彈性碰撞中，動能也守恆。
兩個小球在無摩擦表面上碰撞時，各自動量會改變，但系統的總動量保持不變。在近似彈性碰撞中，它們彈開時動能幾乎不變——快球進，快球出。
- 動量 p = mv → Σp_before = Σp_after
- 動能 KE = ½mv²（彈性碰撞中守恆）
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
兩個相同的球以相同的速度相互滾動並發生彈性碰撞。碰撞後，它們的速度與碰撞前相比如何？
預測權重
- 每個球都以與進入時相同的速度直接彈回
- 兩球在碰撞點停止不動
- 兩個球繼續保持不變，就好像它們穿過對方一樣
可變角色
您設定的內容：
- 質量m（每個球） (kg)
- 接近速度v (m/s)
您測量的內容：
- 球 A 動量 p = mv (kg·m/s)
- 球 A KE = ½mv² (J)
- 碰撞後 A 球的動量 — 理想預測值 (kg·m/s)
- 碰撞後的總動量 (A + B) (kg·m/s)
調查如何進行
- 開啟 elastic-collision 模擬並按下 Reset。
- 確認兩個球具有相等的質量，並為下面的每次試驗設定接近速度（球 A 向右移動，球 B 以相同的速度向左移動）。
- 按下「播放」，觀察兩個球上的動量探針，並在球分離後立即記錄球 A 的動量讀數。
控制方程
勢頭 — p = m·v
每個球在撞擊前的動量，來自您為每次試驗設定的質量和接近速度。碰撞過程中總動量（球 A + 球 B）守恆。
動能 — KE = ½·m·v²
球 A 在撞擊前的運動能量。在完全彈性碰撞中，這是完全守恆的；即時模擬的 0.98 恢復僅保留 e²，您的詳細答案應該考慮到這一點。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 展示您在一次試驗中計算球 A 碰撞前動量 (p = mv) 的工作，並將其與模擬的動量探針讀取進行比較。
- 比較球 A 碰撞前後的動量。符號的變化告訴你它的什麼方向？ A球+B球的總動量守恆嗎？
這在實驗室之外的地方表現出來
- 模擬使用 0.98 的恢復，而不是完美的 1.0。您預計反彈動能與您的理想預測有何不同？為什麼？
- 如果B球的重量是A球的兩倍，A球還會直接彈回來嗎？使用一般的 elastic-collision 公式來推理它。
- 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
- 歡迎學習彈性碰撞
- 點擊播放
- 動量交換
- 選擇一個小球
- 打開數據
- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。