Mga Dili Elastikong Pagbangga
Ang balaod sa konserbasyon sa kinetic energy dili magamit sa mga inelastic collisions. Ang balaod sa konserbasyon sa momentum magamit sa mga inelastic collisions kung walay eksternal nga pwersa nga molihok sa duha ka nagbangga nga mga butang. Sa usa ka inelastic collision, ang duha ka butang magtapot o magdugtong sa usag usa human sa bangga.
Pananglitan nga pangutana 1.
Duha ka butang ang parehas og masa, nga mao ang 1 kg. Ang butang 1 naglihok sa patag nga patag sa gikusgon nga 10 m/s ug nabangga sa butang 2 nga wala naglihok. Human sa pagbangga, ang duha ka butang nagdikit. Unsa ang gikusgon sa duha ka butang human sa pagbangga?
Nailhan:
m1 = 1 kg, m2 = 1 kg, v1 = 10 m/s, v2 = 0
Gipangita : v'
Solusyon:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
(1 kg)(10 m/s) + 0 = (1 kg + 1 kg) v'
10 kg m/s = (2 kg) v'
v' = 10 kg m/s : 2 kg = 5 m/s
Pananglitan nga pangutana 2.
Tulo ka bloke ang molihok sa 3 ms -1 ang mabangga sa laing bloke nga nagpahulay.
Ang bangga dili elastiko. Ang han-ay sa katulin sa bloke human sa bangga, gikan sa pinakadako ngadto sa pinakagamay mao ang…
Solusyon:
Hulagway 1:
Katapusang momentum = inisyal nga momentum
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v
(4m)(3) + (m)(0) = (4m + m) v
12m + 0 = (5m) v
12m = 5m v
v = 12m / 5m = 12/5 = 2.4 m/s
Hulagway 2:
Katapusang momentum = Inisyal nga momentum
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v
(m)(3) + (3m)(0) = (m + 3m) v
3m + 0 = (4m) v
3m = 4m v
v = 3m / 4m = 3/4 = 0.75 m/s
Hulagway 3:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v
(m)(3) + (m)(0) = (m + m) v
3m + 0 = (2m) v
3m = 2m v
v = 3m / 2m = 3/2 = 1.5 m/s
Pananglitan nga pangutana 3.
Duha ka bola nga may gibug-aton nga m1 = 2 kg ug m2 = 1 kg ang naglihok sa magkaatbang nga direksyon nga may gikusgon nga v1 = 2 ms -1 ug v2 = 4 ms -1 sama sa gipakita sa hulagway sa ubos. Kon ang usa ka bangga dili elastiko, unsa ang gikusgon sa duha ka bola human sa bangga?
Nailhan:
Misa sa bola 1 (m1) = 2 kilos
Misa sa bola 2 (m² ) = 1 kg
Katulin sa bola 1 sa dili pa ang pagbangga (v 1 ) = 2 m/s
Katulin sa bola 2 sa dili pa ang pagbangga (v 2 ) = -4 m/s
Ang mga simbolo nga plus ug minus nagpakita nga ang duha ka bola naglihok sa magkaatbang nga direksyon.
Gipangita : Katulin sa mga bola human sa pagbangga (v')
Solusyon:
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
Pananglitan nga pangutana 4.
Duha ka butang, A ug B, nga adunay gibug-aton sa matag butang, nga 1.5 kg ang nagkaduol sa usag usa nga adunay gikusgon nga v A = 4 ms -1 ug v B = 5 ms -1 . Kung ang bangga dili elastiko, unsa ang gikusgon sa duha ka butang pagkahuman sa bangga?
Nailhan:
Misa sa butang A (m A ) = 1.5 kg
Misa sa butang B (m B ) = 1.5 kg
Katulin sa butang A sa dili pa ang bangga (v A ) = 4 m/s (dugang nga simbolo, paingon sa tuo)
Katulin sa butang B sa dili pa ang bangga (v B ) = -5 m/s (minus sign, paingon sa wala)
Gipangita: Ang katulin sa duha ka butang human sa pagbangga
Solusyon:
Pagkonserba sa linear momentum:
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 m/s
Ang timaan sa minus nagpakita nga ang duha ka butang naglihok paingon sa wala.
20 ka konseptwal nga mga pangutana ug tubag bahin sa mga inelastic nga bangga:
1. Pangutana: Unsa ang kahulugan sa usa ka inelastic collision? Tubag: Sa usa ka inelastic collision, ang kinetic energy dili makonserba, bisan kung ang momentum makonserba. Ang uban sa inisyal nga kinetic energy mabag-o ngadto sa ubang mga porma sa enerhiya.
2. Pangutana: Unsa ang kalainan sa usa ka hingpit nga inelastic nga bangga gikan sa usa ka partially inelastic nga bangga? Tubag: Sa usa ka hingpit nga inelastic nga bangga, ang mga butang magtapot human sa bangga. Sa usa ka partially inelastic nga bangga, ang mga butang magbulag, apan adunay gihapon pagkawala sa kinetic energy.
3. Pangutana: Unsa ang nagpabilin nga nakonserba sa tanang matang sa bangga, lakip na ang mga dili elastiko? Tubag: Ang momentum kanunay nga nakonserba sa tanang matang sa bangga, bisan unsa pa ang ilang elastiko.
4. Pangutana: Ngano nga ang kinetic energy dili makonserba sa mga inelastic collisions? Tubag: Ang uban sa kinetic energy mabag-o ngadto sa ubang mga porma sa enerhiya, sama sa potensyal nga enerhiya, kainit, o tunog.
5. Pangutana: Unsaon pag-ila sa usa ka inelastic collision pinaagi lang sa pag-obserbar sa mga katulin sa wala pa ug pagkahuman sa bangga? Tubag: Ang kinatibuk-ang kinetic energy sa wala pa ang bangga mas dako kaysa sa kinatibuk-ang kinetic energy pagkahuman sa bangga.
6. Pangutana: Mahimo ba nga ang mga inelastic collisions mahitabo sa usa lang ka dimensyon? Tubag: Dili, ang mga inelastic collisions mahimong mahitabo sa usa, duha, o tulo ka dimensyon. Ang mga prinsipyo nagpabilin nga parehas, apan ang mga kalkulasyon sa vector nahimong mas komplikado.
7. Pangutana: Sa konteksto sa particle physics, unsa ang kasagarang resulta sa mga inelastic collisions? Tubag: Sa particle physics, ang mga inelastic collisions kasagarang moresulta sa pagkausab sa nagbangga nga mga partikulo ngadto sa lain-laing mga partikulo.
8. Pangutana: Unsaon nimo pagtino sa gidaghanon sa enerhiya nga nawala sa usa ka inelastic collision? Tubag: Pinaagi sa pagkalkulo sa kalainan tali sa kinatibuk-ang inisyal nga kinetic energy ug sa kinatibuk-ang katapusang kinetic energy.
9. Pangutana: Ngano nga ang mga inelastic collisions dili makalapas sa balaod sa konserbasyon sa enerhiya? Tubag: Ang enerhiya gitipigan gihapon; kini gibag-o lang gikan sa usa ka porma (kinetic) ngadto sa lain (sama sa kainit o tunog) imbes nga magpabilin nga kinetic energy lamang.
10. Pangutana: Kadaghanan ba sa mga bangga sa tinuod nga kalibutan dili elastiko? Tubag: Oo, kadaghanan sa mga bangga sa tinuod nga kalibutan dili elastiko tungod kay kasagaran adunay pagkakabig sa kinetic energy ngadto sa ubang mga porma.
11. Pangutana: Sa usa ka inelastic collision, kon ang duha ka butang magtapot, unsa ang masulti bahin sa ilang combined velocity? Tubag: Ang ilang combined velocity gitino pinaagi sa conservation of momentum. Ang duha ka butang molihok nga adunay common velocity human sa collision.
12. Pangutana: Giunsa ang kalabutan sa coefficient of restitution sa mga inelastic collisions? Tubag: Ang coefficient of restitution, nga gimarkahan og , nagsukod sa "bounceness" sa usa ka collision. Para sa hingpit nga inelastic collisions, �=0 .
13. Pangutana: Ngano nga ang usa ka inelastic nga bangga mahimong makamugna og tingog? Tubag: Ang bangga mahimong hinungdan sa mga pag-uyog sa nagbangga nga mga butang, nga mahimong makamugna og mga sound wave sa palibot nga medium.
14. Pangutana: Mahimo ba nga ang gravitational potential energy mahimong usa ka hinungdan sa inelastic collisions? Tubag: Oo, labi na kung ang collision moresulta sa pagbag-o sa gitas-on o posisyon sa mga butang, nga nag-convert sa kinetic energy ngadto sa gravitational potential energy.
15. Pangutana: Ngano nga ang mga bolang goma dili moagi sa hingpit nga dili elastikong pagbangga, bisan pa sa ilang "paglukso"? Tubag: Ang mga bolang goma moagi sa elastiko o hapit-elastikong pagbangga tungod kay kini lagmit nga magpabilin sa kadaghanan sa ilang kinetic energy ug mobounce balik. Dili kini magtapot, nga maoy kinaiya sa usa ka hingpit nga dili elastikong pagbangga.
16. Pangutana: Makapakita ba ang duha ka humok nga bolang lapok og hingpit nga dili elastiko nga bangga? Tubag: Oo, tungod kay kon magbangga ang duha ka humok nga bolang lapok, kini lagmit nga magtapot ug dili mobalik, nga mao ang kinaiya sa usa ka hingpit nga dili elastiko nga bangga.
17. Pangutana: Posible ba nga mahitabo ang usa ka inelastic collision nga walay bisan unsang tingog o kainit nga mamugna? Tubag: Talagsa ra kini, apan posible. Ang enerhiya mahimong mawala sa ubang dili klaro nga mga paagi o tipigan isip internal potential energy.
18. Pangutana: Mabaliktad ba ang mga inelastic collisions? Tubag: Kasagaran, ang mga inelastic collisions dili mabaliktad tungod kay ang pagkakabig sa kinetic energy ngadto sa ubang mga porma nagpalisod sa pagbalik sa inisyal nga estado.
19. Pangutana: Giunsa ang kalabutan sa resistensya sa hangin sa mga inelastic nga bangga? Tubag: Ang resistensya sa hangin makahimo sa mga bangga nga mas inelastic pinaagi sa pagwagtang sa pipila sa kinetic energy isip kainit.
20. Pangutana: Ang mga inelastic collision ba adunay mga implikasyon sa mga disenyo sa kaluwasan, sama sa mga crumple zone sa sakyanan? Tubag: Oo, ang mga crumple zone sa mga sakyanan gidisenyo aron moagi sa mga inelastic collision, nga mosuhop sa kinetic energy ug mokunhod sa mga pwersa nga molihok sa mga sakay.
Ang mga inelastic collisions adunay importanteng papel sa pagsabot sa mga balaod sa konserbasyon sa pisika ug importante sa daghang praktikal nga aplikasyon ug mga disenyo sa kaluwasan.
