Περιγράψτε τι συμβαίνει με τη δυναμική δύο μπάλες μπιλιάρδου που συγκρούονται;
Η θεμελιώδης αρχή:Διατήρηση της ορμής
Το πιο σημαντικό πράγμα που πρέπει να καταλάβουμε είναι ότι η ορμή διατηρείται σε ένα κλειστό σύστημα . Αυτό σημαίνει ότι η συνολική ορμή του συστήματος * πριν * η σύγκρουση είναι ίση με τη συνολική ορμή του συστήματος * μετά από τη σύγκρουση.
ορμή σε δράση
Ας σπάσουμε τι συμβαίνει με τις μπάλες μπιλιάρδου:
1. Πριν από τη σύγκρουση: Κάθε μπάλα μπιλιάρδου έχει τη δική της ορμή, η οποία υπολογίζεται από:
* ορμή (p) =μάζα (m) * ταχύτητα (v)
* Η μπάλα που κινείται γρηγορότερα θα έχει περισσότερη ορμή.
2. Κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης: Οι μπάλες μπιλιάρδου ασκούν τις δυνάμεις μεταξύ τους, προκαλώντας μεταφορά ορμής. Η δύναμη της σύγκρουσης δρα σε σύντομο χρονικό διάστημα, αλλάζοντας την ταχύτητα κάθε μπάλας.
3. μετά τη σύγκρουση:
* Ελαστική σύγκρουση: Εάν η σύγκρουση είναι απόλυτα ελαστική (δεν έχει χάσει η ενέργεια ως θερμότητα ή ήχος), η συνολική κινητική ενέργεια του συστήματος διατηρείται επίσης. Αυτό σημαίνει ότι οι μπάλες αναπηδούν μεταξύ τους με την ίδια συνδυασμένη ταχύτητα που είχαν πριν από τη σύγκρουση.
* ανελαστική σύγκρουση: Εάν η σύγκρουση είναι ανελαστική, κάποια κινητική ενέργεια χάνεται σε άλλες μορφές ενέργειας όπως η θερμότητα ή ο ήχος. Οι μπάλες δεν θα αναπηδήσουν με την ίδια συνδυασμένη ταχύτητα που είχαν πριν από τη σύγκρουση.
Βασικά σημεία:
* Η ορμή είναι μια ποσότητα φορέα: Έχει τόσο μέγεθος (πόσο) όσο και κατεύθυνση.
* Η συνολική ορμή του συστήματος παραμένει σταθερή: Ακόμη και αν αλλάξει η ορμή των μεμονωμένων μπάλες, η συνολική ορμή (λαμβάνοντας υπόψη όλες τις μπάλες) παραμένει η ίδια.
* Οι συγκρούσεις πραγματικού κόσμου είναι συχνά ανελαστικές: Κάποια ενέργεια χάνεται πάντα, καθιστώντας τη συνολική κινητική ενέργεια μετά τη σύγκρουση λιγότερο από πριν.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ότι μια σταθερή μπάλα μπιλιάρδου (μπάλα 1) χτυπάται από μια κινούμενη μπάλα (μπάλα 2).
* Πριν: Η μπάλα 2 έχει όλη τη δυναμική.
* κατά τη διάρκεια: Η σύγκρουση μεταφέρει κάποια ορμή από την μπάλα 2 στην μπάλα 1.
* Μετά: Η μπάλα 2 θα επιβραδυνθεί και η μπάλα 1 θα προχωρήσει. Η συνδυασμένη ορμή των δύο μπάλων μετά τη σύγκρουση θα είναι ίση με την ορμή της μπάλας 2 πριν από τη σύγκρουση.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε ένα πιο λεπτομερές παράδειγμα με υπολογισμούς!
