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
gusto : v'
Solusyon:
m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) 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 mabangga ang laing bloke nga nagpahulay.
Ang bangga dili elastiko. Ang pagkasunud sa mga bloke katulin human sa bangga, gikan sa kinadak-an ngadto sa kinagamyanmao kini…
Solusyon:
Hulagway 1:
Katapusang momentum = inisyal nga momentum
m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) sa
(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
m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) sa
(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:
m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) sa
(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 atbang nga direksyon nga may gikusgon nga v1 = 2 ms-1 ug v2 = 4 ms-1 sama sa gipakita sa hulagway sa ubos. Kung ang usa ka bangga dili elastiko, unsa ang katulin sa duha ka bola pagkahuman sa bangga?
Nailhan:
Misa sa bola 1 (m1) = 2 kilos
Misa sa bola 2 (m2) = 1 kilos
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.
gusto : Katulin sa mga bola human sa pagbangga (v')
Solusyon:
m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) 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 ang gibug-aton sa matag butang kay 1.5 kg, nagkaduol sa usag usa nga may gikusgon nga v.A = 4 ms-1 ug vB = 5 ms-1Kon ang bangga dili elastiko, unsa ang katulin sa duha ka butang human sa bangga?
Nailhan:
Misa sa butang A (mA) = 1.5 kilos
Misa sa butang B (mB) = 1.5 kilos
Katulin sa butang A sa dili pa ang pagbangga (vA) = 4 m/s (dugang nga simbolo, paingon sa tuo)
Katulin sa butang B sa dili pa ang pagbangga (vB) = -5 m/s (minus sign, paingon sa wala)
Gipangita: Ang katulin sa duha ka butang human sa pagbangga
Solusyon:
Pagkonserba sa linear momentum:
mA vA + mB vB = (mA + mB) 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 gihubit sa usa ka inelastic collision? Tubag: Sa usa ka inelastic collision, ang kinetic energy dili makonserba, bisan tuod 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 dili elastikong bangga gikan sa usa ka partially dili elastikong bangga? Tubag: Sa usa ka hingpit nga dili elastikong bangga, ang mga butang magtapot human sa bangga. Sa usa ka partially dili elastikong bangga, ang mga butang magbulag, apan aduna gihapoy pagkawala sa kinetic energy.
3. Pangutana: Unsa ang nagpabilin nga napreserbar sa tanang matang sa bangga, lakip na ang mga dili elastiko? Tubag: Ang momentum kanunay nga gikonserba sa tanang bangga, bisan unsa pa ang ilang elastisidad.
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 velocity sa wala pa ug pagkahuman sa collision? Tubag: Ang kinatibuk-ang kinetic energy sa dili pa ang bangga mas dako kay sa kinatibuk-ang kinetic energy human sa bangga.
6. Pangutana: Mahimo ba nga mahitabo ang mga inelastic collisions 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 ang 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 (kinetiko) ngadto sa lain (sama sa kainit o tunog) imbes nga magpabilin nga kinetiko nga enerhiya lamang.
10. Pangutana: Dili ba elastiko ang kadaghanan sa mga bangga sa tinuod nga kalibutan? Tubag: Oo, kadaghanan sa mga bangga sa tinuod nga kalibutan dili elastiko tungod kay kasagaran adunay pipila ka pagkakabig sa kinetic energy ngadto sa ubang mga porma.
11. Pangutana: Sa usa ka inelastic collision, kon ang duha ka butang magtapot, unsa may ikasulti bahin sa ilang hiniusa nga tulin? Tubag: Ang ilang hiniusa nga katulin gitino pinaagi sa konserbasyon sa momentum. Ang duha ka butang molihok nga adunay parehas nga katulin human sa pagbangga.
12. Pangutana: Unsa ang kalabotan sa coefficient of restitution sa mga inelastic collisions? Tubag: Ang koepisyent sa restitution, nga gipakita isip �, nagsukod sa "pagka-bounce" sa usa ka bangga. Para sa hingpit nga dili elastikong mga bangga, �=0.
13. Pangutana: Ngano nga ang usa ka inelastic collision mahimong makamugna og tingog? Tubag: Ang pagbangga 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 mga inelastic collisions? Tubag: Oo, labi na kon ang bangga moresulta sa pagbag-o sa gitas-on o posisyon sa mga butang, nga mag-convert sa kinetic energy ngadto sa gravitational potential energy.
15. Pangutana: Ngano nga ang mga bola nga goma dili makaagi og hingpit nga dili elastikong pagbangga, bisan pa sa "paglukso" niini? Tubag: Ang mga bolang goma moagi sa elastic o near-elastic nga bangga tungod kay kini kasagarang magpabilin sa kadaghanan sa ilang kinetic energy ug mobalik. Dili kini magtapot, nga maoy kinaiya sa usa ka hingpit nga inelastic nga bangga.
16. Pangutana: Makapakita ba ang duha ka humok nga bolang lapok og hingpit nga dili elastikong pagbangga? Tubag: Oo, kay kon magbangga ang duha ka humok nga bolang lapok, kini lagmit nga magtapot ug dili mobalik, nga maoy kinaiya sa usa ka hingpit nga dili elastikong pagbangga.
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 nga potensyal nga enerhiya.
18. Pangutana: Mahimo bang balihon ang mga inelastic collisions? Tubag: Sa kinatibuk-an, ang mga inelastic collisions dili mabalik tungod kay ang pagkakabig sa kinetic energy ngadto sa ubang mga porma nagpalisod sa pagbalik sa inisyal nga estado.
19. Pangutana: Unsa ang kalabotan sa resistensya sa hangin sa mga inelastic nga bangga? Tubag: Ang pagsukol sa hangin makahimo sa mga bangga nga mas dili elastiko pinaagi sa pagwagtang sa pipila sa kinetic energy isip kainit.
20. Pangutana: Aduna bay mga implikasyon ang mga inelastic collision 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 inelastic collision, nga mosuhop sa kinetic energy ug mokunhod sa 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.
