Kolizyon Inelastik
Lwa konsèvasyon enèji sinetik la pa aplikab nan kolizyon inelastik. Lwa konsèvasyon momantòm nan aplikab nan kolizyon inelastik sèlman si pa gen okenn fòs ekstèn ki aji sou de objè k ap kolizyone yo. Nan yon kolizyon inelastik, de objè kole ansanm oswa yo tache youn ak lòt apre kolizyon an.
Egzanp kesyon 1.
De objè gen menm mas, sètadi 1 kg. Objè 1 an deplase sou yon plan plat ak yon vitès 10 m/s epi li fè kolizyon ak objè de a ki an repo. Apre kolizyon an, de objè yo kole ansanm. Ki vitès de objè yo apre kolizyon an?
Li te ye:
m1 = 1 kg, m2 = 1 kg, v1 = 10 m/s, v2 = 0
Rechèch : v'
Solisyon:
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
Egzanp kesyon 2.
Twa blòk deplase a 3 ms -1 epi fè kolizyon ak yon lòt blòk ki an repo.
Kolizyon an pa elastik. Lòd vitès blòk la apre kolizyon an, soti nan pi gwo a rive nan pi piti a, se...
Solisyon:
Figi 1:
Momantòm final = momantòm inisyal
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
Figi 2:
Momantòm final = Momantòm inisyal
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
Figi 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
Egzanp kesyon 3.
De boul ki gen yon mas m1 = 2 kg ak m2 = 1 kg ap deplase nan direksyon opoze ak yon vitès v1 = 2 ms -1 ak v2 = 4 ms -1 jan yo montre nan figi ki anba a. Si yon kolizyon pa elastik, ki vitès tou de boul yo apre kolizyon an?
Li te ye:
Mas boul 1 (m1) = 2 kg
Mas boul 2 a (m2 ) = 1 kg
Vitès boul 1 anvan kolizyon an ( v1 ) = 2 m/s
Vitès boul 2 anvan kolizyon an (v2 ) = -4 m/s
Siy plis ak mwens yo endike ke tou de boul yo deplase nan direksyon opoze.
Vitès boul yo apre kolizyon an (v' )
Solisyon:
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
Egzanp kesyon 4.
De objè, A ak B, ak yon mas chak objè, ap pwoche youn lòt ak yon vitès v A = 4 ms -1 ak v B = 5 ms -1 . Si kolizyon an pa elastik, ki vitès tou de objè yo apre kolizyon an?
Li te ye:
Mas objè A (m² A ) = 1.5 kg
Mas objè B (m²B ) = 1.5 kg
Vitès objè A anvan kolizyon an (v A ) = 4 m/s (siy plis, adwat)
Vitès objè B anvan kolizyon an (v B ) = -5 m/s (siy mwens, agoch)
Rechèch: Vitès tou de objè yo apre kolizyon an
Solisyon:
Konsèvasyon momantòm lineyè:
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
Siy mwens la endike ke tou de objè yo deplase agoch.
20 kesyon ak repons konseptyèl sou kolizyon inelastik:
1. Kesyon: Ki sa ki defini yon kolizyon inelastik? Repons: Nan yon kolizyon inelastik, enèji sinetik pa konsève, byenke momantòm konsève. Yon pati nan enèji sinetik inisyal la transfòme an lòt fòm enèji.
2. Kesyon: Ki diferans ki genyen ant yon kolizyon ki pa elastik nèt ak yon kolizyon ki pa elastik nèt? Repons: Nan yon kolizyon ki pa elastik nèt, objè yo kole ansanm apre kolizyon an. Nan yon kolizyon ki pa elastik nèt, objè yo separe, men toujou gen yon pèt enèji sinetik.
3. Kesyon: Ki sa ki rete konsève nan tout kalite kolizyon, menm sa yo ki inelastik? Repons: Momantòm toujou konsève nan tout kolizyon, kèlkeswa elastisite yo.
4. Kesyon: Poukisa enèji sinetik pa konsève nan kolizyon inelastik? Repons: Yon pati nan enèji sinetik la konvèti an lòt fòm enèji, tankou enèji potansyèl, chalè, oswa son.
5. Kesyon: Kijan yon moun ka idantifye yon kolizyon inelastik sèlman lè l obsève vitès yo anvan ak apre kolizyon an? Repons: Enèji sinetik total anvan kolizyon an ap pi gran pase enèji sinetik total apre kolizyon an.
6. Kesyon: Èske kolizyon inelastik ka rive nan yon sèl dimansyon sèlman? Repons: Non, kolizyon inelastik ka rive nan youn, de oswa twa dimansyon. Prensip yo rete menm jan an, se sèlman kalkil vektè yo ki vin pi konplèks.
7. Kesyon: Nan kontèks fizik patikil, ki rezilta komen nan kolizyon inelastik? Repons: Nan fizik patikil, kolizyon inelastik yo souvan lakòz transfòmasyon patikil ki an kolizyon an patikil diferan.
8. Kesyon: Kijan ou ka detèmine kantite enèji ki pèdi nan yon kolizyon inelastik? Repons: Lè w kalkile diferans ki genyen ant enèji sinetik inisyal total la ak enèji sinetik final total la.
9. Kesyon: Poukisa kolizyon inelastik yo pa vyole lalwa konsèvasyon enèji a? Repons: Enèji toujou konsève; li jis konvèti soti nan yon fòm (sinetik) nan lòt (tankou chalè oswa son) olye pou l rete sèlman kòm enèji sinetik.
10. Kesyon: Èske pifò kolizyon nan mond reyèl yo inelastik? Repons: Wi, pifò kolizyon nan mond reyèl yo inelastik paske tipikman gen yon konvèsyon enèji sinetik an lòt fòm.
11. Kesyon: Nan yon kolizyon inelastik, si de objè kole ansanm, kisa nou ka di sou vitès konbine yo? Repons: Vitès konbine yo detèmine pa konsèvasyon momantòm. De objè yo ap deplase ak yon vitès komen apre kolizyon an.
12. Kesyon: Ki rapò koyefisyan restitisyon an genyen ak kolizyon inelastik yo? Repons: Koyefisyan restitisyon an, ke yo rele , mezire "rebondisman" yon kolizyon. Pou kolizyon ki pa elastik nèt, �=0 .
13. Kesyon: Poukisa yon kolizyon inelastik ka pwodui son? Repons: Kolizyon an ka lakòz vibrasyon nan objè k ap kolizyone yo, sa ki ka pwodui ond son nan milye ki antoure a.
14. Kesyon: Èske enèji potansyèl gravitasyonèl ka yon faktè nan kolizyon inelastik? Repons: Wi, sitou si kolizyon an lakòz yon chanjman nan wotè oswa pozisyon objè yo, konvèti enèji sinetik an enèji potansyèl gravitasyonèl.
15. Kesyon: Poukisa boul kawoutchou yo pa sibi kolizyon ki pa elastik ditou, malgre yo "rebondi"? Repons: Boul kawoutchou yo sibi kolizyon elastik oswa prèske elastik paske yo gen tandans kenbe anpil nan enèji sinetik yo epi rebondi. Yo pa kole ansanm, sa ki ta karakteristik yon kolizyon ki pa elastik ditou.
16. Kesyon: Èske de boul ajil mou ka demontre yon kolizyon ki pa elastik ditou? Repons: Wi, paske lè de boul ajil mou fè kolizyon, yo gen tandans kole ansanm epi yo pa rebondi, ki se karakteristik yon kolizyon ki pa elastik ditou.
17. Kesyon: Èske li posib pou yon kolizyon inelastik rive san okenn son oswa jenerasyon chalè? Repons: Li ra, men posib. Enèji a te kapab disipe nan lòt fason sibtil oswa estoke kòm enèji potansyèl entèn.
18. Kesyon: Èske kolizyon inelastik yo ka ranvèse? Repons: Anjeneral, kolizyon inelastik yo pa revèsib paske konvèsyon enèji sinetik an lòt fòm fè li difisil pou retounen nan eta inisyal la.
19. Kesyon: Ki rapò rezistans lè a genyen ak kolizyon inelastik? Repons: Rezistans lè a ka fè kolizyon yo vin pi inelastik lè li disipe yon pati nan enèji sinetik la sou fòm chalè.
20. Kesyon: Èske kolizyon inelastik yo gen enplikasyon nan konsepsyon sekirite, tankou zòn defòmasyon machin yo? Repons: Wi, zòn defòmasyon nan machin yo fèt pou sibi kolizyon inelastik, absòbe enèji sinetik epi diminye fòs k ap aji sou pasaje yo.
Kolizyon inelastik yo jwe yon wòl vital nan konpreyansyon lwa konsèvasyon fizik yo epi yo entegral nan anpil aplikasyon pratik ak konsepsyon sekirite.
