የማይለሰልስ ግጭቶች

የማይለሰልስ ግጭቶች

የኪነቲክ ኢነርጂ ጥበቃ ህግ በኢንላስቲክ ግጭቶች ላይ ተፈጻሚ አይሆንም። የሞመንተም ጥበቃ ህግ በኢንላስቲክ ግጭቶች ላይ ተፈጻሚ የሚሆነው በሁለቱ በሚጋጩ ነገሮች ላይ ምንም አይነት ውጫዊ ኃይል የማይሰራ ከሆነ ብቻ ነው። በኢንላስቲክ ግጭት ውስጥ ሁለት ነገሮች ከግጭቱ በኋላ አንድ ላይ ይጣበቃሉ ወይም እርስ በርስ ይያያዛሉ።

የጥያቄ ምሳሌ 1.

ሁለት ነገሮች ተመሳሳይ ክብደት አላቸው፤ እነሱም 1 ኪ.ግ ናቸው። ነገር 1 በ10 ሜ/ሰ ፍጥነት ጠፍጣፋ አውሮፕላን ላይ ይንቀሳቀሳል እና ከሁለተኛው ነገር ጋር ይጋጫል፤ እሱም እረፍት ላይ ነው። ከግጭቱ በኋላ ሁለቱ ነገሮች አንድ ላይ ይጣበቃሉ። ከግጭቱ በኋላ የሁለቱ ነገሮች ፍጥነት ስንት ነው?

የሚታወቅ፦

ሜትር ₁ = 1 ኪ.ግ፣ ሜትር ₂ = 1 ኪ.ግ፣ ሜትር ₁ = 10 ሜትር/ሰ፣ ሜትር ₂ = 0

ተፈላጊ : v'

መፍትሔው

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = (m ₁ + m ₂ ) v'

(1 ኪ.ግ)(10 ሜ/ሰ) + 0 = (1 ኪ.ግ + 1 ኪ.ግ) v'

10 ኪ.ግ ሜ/ሰ = (2 ኪ.ግ) v'

v' = 10 ኪ.ግ ሜ/ሰ: 2 ኪ.ግ = 5 ሜ/ሰ

የጥያቄ ምሳሌ 2.

ሶስት ብሎኮች በ3 ms ^-1 ፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ ፣ በእረፍት ጊዜ ሌላ ብሎክ ይጋጫሉ።

ግጭቱ የማይለሰልስ ነው። ከትልቁ እስከ ትንሹ ድረስ የግጭቱ ከተከሰተ በኋላ የብሎክ ፍጥነት ቅደም ተከተል …

መፍትሔው

ምስል 1፡

የመጨረሻ ሞመንተም = የመጀመሪያ ሞመንተም

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = (m ₁ + m ₂ ) v

(4ሜ)(3) + (ሜ)(0) = (4ሜ + ሜ) v

12ሜ + 0 = (5ሜ) v

12ሜ = 5ሜ ቪ

v = 12ሜ / 5ሜ = 12/5 = 2.4ሜ/ሰ

ምስል 2፡

የመጨረሻ ሞመንተም = የመጀመሪያ ሞመንተም

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = (m ₁ + m ₂ ) v

(ሜ)(3) + (3ሜ)(0) = (ሜ + 3ሜ) v

3ሜ + 0 = (4ሜ) v

3ሜ = 4ሜ ቪ

v = 3ሜ / 4ሜ = 3/4 = 0.75ሜ/ሰ

ምስል 3፡

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = (m ₁ + m ₂ ) v

(ሜ)(3) + (ሜ)(0) = (ሜ + ሜ) v

3ሜ + 0 = (2ሜ) v

3ሜ = 2ሜ ቪ

v = 3ሜ / 2ሜ = 3/2 = 1.5ሜ/ሰ

የጥያቄ ምሳሌ 3.

_{ከታች ባለው ስእል እንደሚታየው m 1} = 2 ኪ.ግ ክብደት እና m ₂ = 1 ኪ.ግ ክብደት ያላቸው ሁለት ኳሶች በተቃራኒ አቅጣጫ እየተንቀሳቀሱ ሲሆን ፍጥነት v ₁ = 2 ms ^-1 እና v ₂ = 4 ms ^-1 ነው። ግጭት የማይለሰልስ ከሆነ፣ ከግጭቱ በኋላ የሁለቱም ኳሶች ፍጥነት ስንት ነው?

የሚታወቅ፦

የኳሱ ክብደት 1 (ሜ)₁) = 2 ኪ.ግ

የኳሱ ክብደት 2 (ሜ ₂ ) = 1 ኪ.ግ

የኳስ 1 ፍጥነት ከግጭቱ በፊት (v ₁ ) = 2 ሜ/ሰ

የኳስ 2 ፍጥነት ከግጭቱ በፊት (v ₂ ) = -4 ሜ/ሰ

የፕላስ እና የመቀነስ ምልክቶች ሁለቱም ኳሶች በተቃራኒ አቅጣጫዎች እንደሚንቀሳቀሱ ያመለክታሉ።

ተፈላጊ ፡ ከግጭት በኋላ የኳሶች ፍጥነት (v' )

መፍትሔው

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = (m ₁ + m ₂ ) v'

(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) v'

4 – 4 = (3) v'

0 = (3) v'

v' = 0

የጥያቄ ምሳሌ 4.

ሁለት ነገሮች፣ A እና B፣ የእያንዳንዱ ነገር ክብደት ያላቸው፣ 1.5-ኪ.ግ እርስ በእርስ የሚቀራረቡ ሲሆን፣ ፍጥነት v _A = 4 ms ^-1 እና v _B = 5 ms ^-1 ነው ። ግጭቱ የማይለሰልስ ከሆነ፣ ከግጭቱ በኋላ የሁለቱም ነገሮች ፍጥነት ስንት ነው?

የሚታወቅ፦

የነገር ክብደት A (mA ₎ = 1.5 ኪ.ግ

የነገር ክብደት B (ሜ ) _B = 1.5 ኪ.ግ

የነገር A ፍጥነት ከግጭት በፊት (v _A ) = 4 ሜ/ሰ (ሲደመር ምልክት፣ ወደ ቀኝ)

የነገር B ፍጥነት ከግጭት በፊት (v _B ) = -5 ሜ/ሰ (የመቀነስ ምልክት፣ ወደ ግራ)

የሚፈለግ፡- ከግጭት በኋላ የሁለቱም ነገሮች ፍጥነት

መፍትሔው

የመስመራዊ ሞመንተም ጥበቃ፡

m _A v _A + m _B v _B = (m _A + m _B ) v'

(1.5) (4) + (1.5) (-5) = (1.5 +1.5) v'

6 – 7.5 = (3) v'

-1.5 = (3) v'

v' = -1.5 / 3

v' = -0.5 ሜ/ሰ

የመቀነስ ምልክት ሁለቱም ነገሮች ወደ ግራ እንደሚንቀሳቀሱ ያሳያል።

ስለ ኢላስቲክ ግጭቶች 20 ፅንሰ-ሀሳባዊ ጥያቄዎች እና መልሶች፡

1. ጥያቄ ፡ የኢላስቲክ ግጭትን የሚገልጸው ምንድን ነው? መልስ ፡ በኢላስቲክ ግጭት ውስጥ፣ የኪነቲክ ኃይል ምንም እንኳን ሞመንተም ቢቆይም። አንዳንድ የመጀመሪያ ኪነቲክ ኃይል ወደ ሌሎች የኃይል ዓይነቶች ይቀየራል።

2. ጥያቄ፡- ፍጹም የሆነ የኢላስቲክ ግጭት ከፊል ኢላስቲክ ግጭት የሚለየው እንዴት ነው? መልስ፡- ፍጹም በሆነ ኢላስቲክ ግጭት ውስጥ፣ ግጭቱ ከተከሰተ በኋላ እቃዎቹ አንድ ላይ ይጣበቃሉ። በከፊል ኢላስቲክ ግጭት ውስጥ እቃዎቹ ይለያያሉ፣ ነገር ግን የኪነቲክ ኃይል መጥፋት አሁንም አለ።

3. ጥያቄ፡- በሁሉም ዓይነት ግጭቶች ውስጥ ምን ይቀራል፣ የማይለጠጡትን ጨምሮ? መልስ፡- ሞመንተም ሁልጊዜ በሁሉም ግጭቶች ውስጥ የመለጠጥ ችሎታቸው ምንም ይሁን ምን ይጠበቃል።

4. ጥያቄ፡- የኪነቲክ ኃይል በኢላስቲክ ግጭቶች ውስጥ ለምን አይጠበቅም? መልስ፡- አንዳንድ የኪነቲክ ኃይል እንደ እምቅ ኃይል፣ ሙቀት ወይም ድምጽ ያሉ ወደ ሌሎች የኃይል ዓይነቶች ይቀየራሉ።

5. ጥያቄ፡- አንድ ሰው ከግጭቱ በፊት እና በኋላ ያለውን ፍጥነት በመመልከት ብቻ የማይለሰልስ ግጭትን እንዴት መለየት ይችላል? መልስ፡- ከግጭቱ በፊት ያለው አጠቃላይ የኪነቲክ ኃይል ከግጭቱ በኋላ ካለው አጠቃላይ የኪነቲክ ኃይል ይበልጣል።

6. ጥያቄ፡- የኢላስቲክ ግጭቶች በአንድ ልኬት ብቻ ሊከሰቱ ይችላሉ? መልስ፡- አይ፣ የኢላስቲክ ግጭቶች በአንድ፣ በሁለት ወይም በሦስት ልኬቶች ሊከሰቱ ይችላሉ። መርሆዎቹ አንድ አይነት ሆነው ይቀጥላሉ፣ የቬክተር ስሌቶች ብቻ የበለጠ ውስብስብ ይሆናሉ።

7. ጥያቄ፡- በክፍልፋይ ፊዚክስ አውድ ውስጥ፣ የኢላስቲክ ግጭቶች የተለመዱ ውጤቶች ምንድናቸው? መልስ፡- በቅንጣት ፊዚክስ ውስጥ፣ የኢላስቲክ ግጭቶች ብዙውን ጊዜ የሚጋጩትን ቅንጣቶች ወደ ተለያዩ ቅንጣቶች እንዲቀይሩ ያደርጋሉ።

8. ጥያቄ፡- በኢንላስቲክ ግጭት ውስጥ የሚጠፋውን የኃይል መጠን እንዴት መወሰን ይቻላል? መልስ፡- በጠቅላላ የመጀመሪያ ኪነቲክ ኃይል እና በአጠቃላይ የመጨረሻ ኪነቲክ ኃይል መካከል ያለውን ልዩነት በማስላት።

9. ጥያቄ፡- የኢንላስቲክ ግጭቶች የኃይል ጥበቃ ህግን የማይጥሱት ለምንድን ነው? መልስ፡- ኃይል አሁንም ተጠብቆ ይቆያል፤ እንደ ኪኔቲክ ኃይል ብቻ ከመቆየት ይልቅ ከአንድ ቅርጽ (ኪኔቲክ) ወደ ሌሎች (እንደ ሙቀት ወይም ድምጽ) ይቀየራል።

10. ጥያቄ፡- አብዛኛዎቹ የእውነተኛው ዓለም ግጭቶች የማይለጠጡ ናቸው? መልስ፡- አዎ፣ አብዛኛዎቹ የእውነተኛው ዓለም ግጭቶች የማይለጠጡ ናቸው ምክንያቱም በተለምዶ የኪነቲክ ኃይል ወደ ሌሎች ቅርጾች ስለሚቀየር።

11. ጥያቄ፡- በኢላስቲክ ግጭት ውስጥ ሁለት ነገሮች አንድ ላይ ከተጣበቁ ስለ ጥምር ፍጥነታቸው ምን ሊባል ይችላል? መልስ፡- የተጣመረው ፍጥነታቸው የሚወሰነው በሞመንተም ጥበቃ ነው። ሁለቱ ነገሮች ከግጭቱ በኋላ በተለመደው ፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ።

12. ጥያቄ ፡ የመልሶ ማቋቋሚያ ኮፊሸንት ከኢላስቲክ ግጭቶች ጋር እንዴት ይዛመዳል? መልስ ፡ የመልሶ ማቋቋሚያ ኮፊሸንት፣ እንደ $�\; e$ የተመደበው ፣ የግጭት “መወርወር”ን ይለካል። ፍጹም ኢላስቲክ ግጭቶች፣ $e=0$ ።

13. ጥያቄ፡- የማይለሰልስ ግጭት ድምፅ ለምን ሊፈጥር ይችላል? መልስ፡- ግጭት በሚጋጩ ነገሮች ላይ ንዝረትን ሊያስከትል ይችላል፣ ይህም በአካባቢው ሚዲያ ውስጥ የድምፅ ሞገዶችን ሊያስከትል ይችላል።

14. ጥያቄ ፡ የስበት ኃይል እምቅ ኃይል በኢላስቲክ ግጭቶች ውስጥ አንድ ምክንያት ሊሆን ይችላል? መልስ ፡ አዎ፣ በተለይም ግጭቱ የነገሮችን ቁመት ወይም አቀማመጥ የሚቀይር ከሆነ፣ የኪነቲክ ኃይልን ወደ ስበት ኃይል የሚቀይር ከሆነ።

15. ጥያቄ ፡ የጎማ ኳሶች “የሚወዛወዙ” ቢሆኑም ፍጹም የማይለሰልሱ ግጭቶችን የማያጋጥሙት ለምንድን ነው? መልስ ፡ የጎማ ኳሶች የመለጠጥ ወይም የመለጠጥ ያህል ግጭቶችን ያጋጥማቸዋል ምክንያቱም አብዛኛውን የኪነቲክ ጉልበታቸውን ስለሚይዙ እና ወደኋላ ስለሚመለሱ። አንድ ላይ አይጣበቁም፣ ይህም ፍጹም የማይለሰልሱ ግጭቶች ባህሪይ ይሆናል።

16. ጥያቄ ፡ ሁለት ለስላሳ የሸክላ ኳሶች ፍጹም የማይለሰልስ ግጭትን ሊያሳዩ ይችላሉ? መልስ ፡ አዎ፣ ምክንያቱም ሁለት ለስላሳ የሸክላ ኳሶች ሲጋጩ፣ አንድ ላይ ተጣብቀው የመቆየት አዝማሚያ አላቸው እና ወደ ኋላ የመመለስ ዝንባሌ የላቸውም፣ ይህም ፍጹም የማይለሰልስ ግጭት ባሕርይ ነው።

17. ጥያቄ፡- ድምፅ ወይም ሙቀት ሳይፈጠር የኢንላስቲክ ግጭት ሊከሰት ይችላል? መልስ፡- አልፎ አልፎ ነው፣ ግን ይቻላል። ጉልበቱ በሌሎች ስውር መንገዶች ሊበተን ወይም እንደ ውስጣዊ እምቅ ኃይል ሊከማች ይችላል።

18. ጥያቄ፡- የኢላስቲክ ግጭቶች ሊቀለበሱ ይችላሉ? መልስ፡- በአጠቃላይ የኢላስቲክ ግጭቶች ሊቀለበሱ አይችሉም ምክንያቱም የኪነቲክ ኃይል ወደ ሌሎች ቅርጾች መለወጥ ወደ መጀመሪያው ሁኔታ መመለስን አስቸጋሪ ያደርገዋል።

19. ጥያቄ ፡ የአየር መቋቋም ከኢላስቲክ ግጭቶች ጋር እንዴት ይዛመዳል? መልስ ፡ የአየር መቋቋም አንዳንድ የኪነቲክ ኃይልን እንደ ሙቀት በማባከን ግጭቶችን የበለጠ ኢላስቲክ ሊያደርግ ይችላል።

20. ጥያቄ፡- እንደ መኪና መሰባበር ዞኖች ባሉ የደህንነት ዲዛይኖች ላይ የኢላስቲክ ግጭቶች አንድምታ አላቸው? መልስ፡- አዎ፣ በመኪናዎች ውስጥ ያሉ የመሰባበር ዞኖች የኢላስቲክ ግጭቶችን ለማለፍ፣ የኪነቲክ ኃይልን ለመምጠጥ እና በተሳፋሪዎች ላይ የሚንቀሳቀሱ ኃይሎችን ለመቀነስ የተነደፉ ናቸው።

የማይለሰልስ ግጭቶች የፊዚክስን የጥበቃ ህጎች በመረዳት ረገድ ወሳኝ ሚና የሚጫወቱ ሲሆን በብዙ ተግባራዊ አፕሊኬሽኖች እና የደህንነት ዲዛይኖች ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ።