Kolizyon pasyèlman elastik
Nan kolizyon pasyèlman elastik, lwa konsèvasyon momantòm lan aplikab, alòske lwa konsèvasyon enèji sinetik la pa aplikab. Nan moman yon kolizyon fèt, yon pati nan enèji sinetik konvèti an enèji son, enèji chalè ak enèji entèn. Itilizasyon mo elastik la endike ke apre kolizyon an, de objè yo pa kole ansanm men yo rebondi.
Yon egzanp kolizyon pasyèlman elastik se kolizyon unidimansyonèl de mab oswa de boul pisin.
Egzanp kesyon 1.
Objè A ak B ki gen mas 1 kg ak 2 kg respektivman deplase nan direksyon opoze ak vitès 4 m/s ak 2 m/s respektivman epi yo fè yon kolizyon pasyèlman elastik. Si apre kolizyon an objè A deplase ak yon vitès 2 m/s, ki vitès objè B?
Li te ye:
m A = 1 kg, m B = 2 kg, v A = 4 m/s (ann sipoze adwat la), v B = -2 m/s (ann sipoze agoch la), v A ' = – 2 m/s
Rechèch: v B '
Solisyon:
m A v A + m B v B = m A v A ' + m B v B '
(1 kg)(4 m/s) + (2 kg)(-2 m/s) = (1 kg)(-2 m/s) + (2 kg)(v B ')
4 kg m/s – 4 kg m/s = -2 kg m/s + (2 kg) v B '
0 = – 2 kg m/s + (2 kg)(v B ')
-2 kg m/s = – 2 kg v B '
v B ' = 1 m/s
Apre kolizyon an, objè B deplase ak yon vitès 1 m/s (ann sipoze adwat) epi objè A deplase ak yon vitès 2 m/s (ann sipoze agoch).
Egzanp kesyon 2.
Objè A ak B ki gen yon mas 4 kg ak 5 kg apwoche youn lòt nan direksyon opoze, jan yo montre nan figi ki anba a. Apre kolizyon an, tou de objè yo chanje direksyon ak yon vitès A = 4 ms -1 ak yon vitès B = 2 ms – 1. Ki vitès objè B anvan kolizyon an?
Li te ye:
Mas objè A a (mA) = 4 kg
Mas objè B (m²B ) = 5 kg
Vitès objè A anvan kolizyon an (v A ) = 6 m/s
Vitès objè A apre kolizyon an (v A ') = 4 m/s
Vitès objè B apre kolizyon an (v B ') = -2 m/s
Siy plis ak mwens yo endike ke tou de objè yo deplase nan direksyon opoze.
Vitès objè B a anvan kolizyon an (v B )
Solisyon:
m A v A + m B v B = m A v A ' + m B v B '
(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(v B ')
24 – 10 = 16 + 5(v B ')
14 – 16 = 5 (v B ')
-2 = 5 (v B ')
v B ' = -2/5
v B ' = -0.4
Siy mwens la endike ke direksyon objè a apre kolizyon an diferan de direksyon li te genyen anvan kolizyon an.
Egzanp kesyon 3.
De objè ki gen menm mas ap pwoche youn ak lòt jan yo montre nan figi ki anba a.
Si v2 ' se vitès objè a (2) apre kolizyon an sou bò dwat la ak yon vitès 5 ms –1 , ki vitès objè a v1 ' (1) apre kolizyon an?
Li te ye:
Mas chak objè = m
Vitès objè 1 anvan kolizyon an (v1 ) = 8 m/s
Vitès objè 2 anvan kolizyon an (v2 ) = 10 m/s
Vitès objè 2 apre kolizyon an (v 2 ') = 5 m/s
Vitès objè 1 apre kolizyon an (v 1 ')
Solisyon:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
m (v 1 + v 2 ) = m (v 1 ' + v 2 ')
v1 + v2 = v1 ' + v2 '
8 + 10 = 1 ' + 5
18 = v 1 ' + 5
v 1 ' = 18-5
v1 ' = 13 m/s
20 kesyon ak repons konseptyèl sou kolizyon pasyèlman elastik:
1. Kesyon: Kisa yon kolizyon pasyèlman elastik ye? Repons: Yon kolizyon pasyèlman elastik se yon kolizyon kote yon pati nan enèji sinetik la konsève, men se pa tout. Objè yo rebondi youn sou lòt men se pa ak tout enèji sinetik inisyal yo.
2. Kesyon: Ki diferans ki genyen ant yon kolizyon pasyèlman elastik ak yon kolizyon pafètman elastik? Repons: Nan yon kolizyon pafètman elastik, enèji sinetik total la konsève, alòske nan yon kolizyon pasyèlman elastik, se sèlman yon pòsyon nan enèji sinetik la ki konsève.
3. Kesyon: Ki sa ki rete konsève nan yon kolizyon pasyèlman elastik? Repons: Momantòm rete konsève nan tout kalite kolizyon, menm kolizyon pasyèlman elastik yo.
4. Kesyon: Ki jan yo itilize koyefisyan restitisyon an, , pou dekri elastisite yon kolizyon? Repons: Pou kolizyon pasyèlman elastik, 0<�<1 Plis pre 1, se plis kolizyon an elastik.
5. Kesyon: Èske koyefisyan restitisyon an ka pi gran pase 1? Repons: Non. Yon koyefisyan ranplasman ki pi gran pase 1 ta vle di plis enèji sinetik apre kolizyon an pase anvan, sa ki vyole konsèvasyon enèji a.
6. Kesyon: Poukisa tout enèji sinetik pa konsève nan kolizyon pasyèlman elastik? Repons: Gen kèk enèji sinetik ki transfòme an lòt fòm, tankou son, chalè, oswa defòmasyon objè yo.
7. Kesyon: Kijan ou ka detèmine kantite enèji sinetik ki rete nan yon kolizyon pasyèlman elastik? Repons: Lè w konpare enèji sinetik total anvan ak apre kolizyon an.
8. Kesyon: Èske kolizyon pasyèlman elastik yo toujou pwodui son? Repons: Pa toujou, men son ka pwodui akòz vibrasyon ki koze pa kolizyon an.
9. Kesyon: Kisa k rive enèji sinetik ki pa konsève nan yon kolizyon pasyèlman elastik? Repons: Li tipikman transfòme an lòt fòm enèji tankou chalè, son, oswa enèji potansyèl akòz defòmasyon.
10. Kesyon: Kijan konpozisyon materyèl afekte elastisite yon kolizyon? Repons: Gen kèk materyèl, tankou kawoutchou, ki gen tandans sibi kolizyon ki pi elastik, alòske gen lòt, tankou ajil, ki gen tandans pa elastik. Sepandan, pifò kolizyon nan mond reyèl yo pasyèlman elastik akòz pwopriyete materyèl yo ak lòt faktè.
11. Kesyon: Èske de boul asye ka demontre yon kolizyon pasyèlman elastik? Repons: Wi. Pandan ke boul asye yo ka sanble gen yon kolizyon prèske pafètman elastik, anjeneral gen yon ti pèt enèji, sa ki fè li pasyèlman elastik.
12. Kesyon: Èske kolizyon Latè ak yon meteyorit konsidere kòm pasyèlman elastik? Repons: Anjeneral, wi. Enpak la pa konsève tout enèji sinetik la paske yon pati transfòme an chalè, son, ak kreyasyon yon kratè.
13. Kesyon: Èske ou ka gen yon kolizyon pasyèlman elastik nan yon vid? Repons: Wi. Menm san rezistans lè, pwopriyete entèn kò k ap kolizyone yo ka lakòz pèt enèji.
14. Kesyon: Kijan fòs ekstèn yo, tankou friksyon, afekte elastisite yon kolizyon? Repons: Fòs ekstèn yo ka disipe plis enèji sinetik, sa ki fè kolizyon an vin pi inelastik.
15. Kesyon: Èske gen aplikasyon pratik kote konprann kolizyon pasyèlman elastik yo enpòtan anpil? Repons: Wi, nan espò, jeni, ak analiz aksidan trafik, konprann kolizyon pasyèlman elastik yo kapab esansyèl.
16. Kesyon: Poukisa manifaktirè machin yo etidye kolizyon pasyèlman elastik? Repons: Pou konsepsyon machin ki ka absòbe enèji enpak avèk efikasite, pwoteje pasaje yo pandan kolizyon.
17. Kesyon: Èske entèraksyon patikil nan nivo kwantik la ka konsidere kòm pasyèlman elastik? Repons: Wi. Pandan ke mekanik kwantik prezante nouvo fenomèn, patikil yo ka toujou sibi entèraksyon kote tout enèji sinetik la pa konsève.
18. Kesyon: Ki rapò entèraksyon molekilè yo genyen ak kolizyon pasyèlman elastik yo? Repons: Molekil yo ka sibi kolizyon pasyèlman elastik lè yo frape youn ak lòt, sa ki transfere kèk enèji an vibrasyon oswa wotasyon molekil yo.
19. Kesyon: Èske yon boul baskètbòl k ap rebondi sou yon teren demontre yon kolizyon pasyèlman elastik? Repons: Wi. Gen kèk enèji ki pèdi kòm son ak akòz ti defòmasyon boul la, sa ki fè kolizyon an pasyèlman elastik.
20. Kesyon: Ki jan tanperati afekte elastisite kolizyon nan gaz yo? Repons: Lè tanperati a ogmante, molekil gaz yo deplase pi vit epi yo ka fè kolizyon avèk plis enèji. Sepandan, elastisite kolizyon sa yo depann de pwopriyete molekilè yo epi li pa gen yon korelasyon dirèk ak tanperati a.
Konprann kolizyon pasyèlman elastik yo bay plis enfòmasyon sou yon seri fenomèn nan eksperyans chak jou ak nan domèn fizik ak jeni espesyalize.
