Πώς το Elastic Collision Effect Total Momentum και Kinetik Energy στο σύστημα;
ελαστικές συγκρούσεις
Μια ελαστική σύγκρουση είναι μια σύγκρουση όπου η κινητική ενέργεια διατηρείται. Με απλούστερους όρους, η συνολική κινητική ενέργεια των αντικειμένων πριν από τη σύγκρουση είναι η ίδια με τη συνολική κινητική ενέργεια μετά τη σύγκρουση. Καμία ενέργεια δεν έχει χαθεί στη θερμότητα, τον ήχο ή την παραμόρφωση. Σκεφτείτε μια τέλεια μπάλα που συγκρούεται με μια σκληρή επιφάνεια - το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας της μπάλας επιστρέφεται.
ορμή σε ελαστικές συγκρούσεις
* Διατήρηση της ορμής: Η ορμή διατηρείται πάντα σε όλες τις συγκρούσεις, συμπεριλαμβανομένων των ελαστικών. Αυτό σημαίνει ότι η συνολική ορμή του συστήματος πριν από τη σύγκρουση ισούται με τη συνολική ορμή μετά τη σύγκρουση.
* Εξίσωση ορμής: Η ορμή ενός αντικειμένου είναι η μάζα του (m) φορές η ταχύτητά του (V):P =MV.
* Συνολική ορμή: Σε ένα σύστημα με πολλαπλά αντικείμενα, η συνολική ορμή είναι το άθροισμα των διανυσμάτων της μεμονωμένης στιγμής.
Κινητική ενέργεια σε ελαστικές συγκρούσεις
* Διατήρηση της κινητικής ενέργειας: Αυτό είναι το καθοριστικό χαρακτηριστικό μιας ελαστικής σύγκρουσης. Η συνολική κινητική ενέργεια του συστήματος παραμένει σταθερή.
* Εξίσωση κινητικής ενέργειας: Η κινητική ενέργεια ενός αντικειμένου είναι οι μισοί χρόνοι μάζας του τετράγωνου της ταχύτητας του:ke =1/2 * mv^2.
Πώς λειτουργεί
1. Πριν από τη σύγκρουση: Τα αντικείμενα έχουν την ατομική τους στιγμή και τις κινητικές ενέργειες.
2. Κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης: Τα αντικείμενα αλληλεπιδρούν, μεταφέροντας την ορμή και την κινητική ενέργεια μεταξύ τους.
3. μετά τη σύγκρουση: Τα αντικείμενα κινούνται με νέες ταχύτητες. Λόγω των νόμων διατήρησης:
* ορμή: Το άθροισμα της τελικής στιγμής των αντικειμένων θα ισούται με το άθροισμα της αρχικής στιγμής.
* Κινητική ενέργεια: Το άθροισμα των τελικών κινητικών ενεργειών των αντικειμένων θα ισούται με το άθροισμα των αρχικών κινητικών ενεργειών.
Παράδειγμα
Φανταστείτε μια μπάλα μπιλιάρδου (α) που κινείται στα 5 m/s συγκρούεται με μια σταθερή μπάλα μπιλιάρδου (β). Ας υποθέσουμε ότι πρόκειται για μια τέλεια ελαστική σύγκρουση.
* Πριν από τη σύγκρουση:
* Ball A:Momentum =MV =(μάζα α) * 5 m/s
* Ball B:ορμή =0 (σταθερή)
* Συνολική ορμή =(μάζα α) * 5 m/s
* Συνολική κινητική ενέργεια =1/2 * (μάζα Α) * (5 m/s)^2
* Μετά τη σύγκρουση:
* Ball A:Momentum =MV (νέα ταχύτητα άγνωστη)
* Ball B:Momentum =MV (νέα ταχύτητα άγνωστη)
* Συνολική ορμή =(μάζα Α) * (νέα ταχύτητα Α) + (μάζα Β) * (νέα ταχύτητα του Β)
* Συνολική κινητική ενέργεια =1/2 * (μάζα α) * (νέα ταχύτητα α)^2 + 1/2 * (μάζα b) * (νέα ταχύτητα b)^2
Λόγω της διατήρησης της ορμής και της κινητικής ενέργειας, μπορούν να υπολογιστούν οι τελικές ταχύτητες των μπάλες. Σε αυτό το σενάριο, η Ball A θα σταματήσει και η Ball B θα απομακρυνθεί στα 5 m/s.
Επιπτώσεις σε πραγματικό κόσμο
Ενώ οι απόλυτα ελαστικές συγκρούσεις είναι σπάνιες στον πραγματικό κόσμο, οι αρχές ισχύουν για πολλές καταστάσεις. Η κατανόηση αυτών των εννοιών μας βοηθά να αναλύσουμε:
* συγκρούσεις στη φυσική: Από τη φυσική των σωματιδίων μέχρι την κίνηση των πλανητών.
* καθημερινά γεγονότα: Η συμπεριφορά των μπάλων αναπηδώντας, τα αυτοκίνητα συγκρούονται (σε κάποιο βαθμό) και ακόμη και το πώς αλληλεπιδρούν τα μόρια.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε περισσότερες ερωτήσεις!
