טיילווייז עלאַסטישע קאָליזיעס

טיילווייז עלאַסטישע קאָליזיעס

אין טיילווייז עלאַסטישע קאָליזיעס, איז דער געזעץ פון קאָנסערוואַציע פון ​​מאָמענטום אָנווענדלעך, בשעת דער געזעץ פון קאָנסערוואַציע פון ​​קינעטישע ענערגיע איז נישט אָנווענדלעך. אין דעם מאָמענט ווען אַ קאָליזיע פּאַסירט, ווערט אַ געוויסע קינעטישע ענערגיע פאַרוואַנדלט אין קלאַנג ענערגיע, היץ ענערגיע און אינערלעכע ענערגיע. די נוצן פון דעם וואָרט עלאַסטיש ווייזט אַז נאָך דער קאָליזיע, קליבן זיך די צוויי אָביעקטן נישט צוזאַמען נאָר שפּרינגען אָפּ.

א ביישפּיל פון א טיילווייז עלאַסטישע קאָליזיע איז די איין-דימענסיאָנאַלע קאָליזיע פון ​​צוויי מאַרבלען אדער צוויי פּול באַללס.

בייַשפּיל קשיא 1.

אביעקטן א און ב מיט מאסן פון 1 ק"ג און 2 ק"ג, ריספּעקטיוולי, רירן זיך אין פארקערטע ריכטונגען מיט גיכקייטן פון 4 מ/ס און 2 מ/ס, ריספּעקטיוולי, און קאלידירן זיך אין א טיילווייז עלאַסטישער קאליזיע. אויב נאך דער קאליזיע באוועגט זיך אביעקט א מיט א גיכקייט פון 2 מ/ס, וואס איז די גיכקייט פון אביעקט ב?

באַקאַנט:

m _A = 1 ק"ג, m _B = 2 ק"ג, v _A = 4 מ/ס (נאר צו רעכטס), v _B = -2 מ/ס (נאר צו לינקס), v _A ' = – 2 מ/ס

געזוכט: קעגן _ב '

לייזונג:

ם _א וו _א + ם _ב וו _ב = ם _א וו _א ' + ם _ב וו _ב '

(קסנומקס קג) (קסנומקס עם / s) + (קסנומקס קג) (-קסנומקס עם / s) = (קסנומקס קג) (-קסנומקס עם / s) + (קסנומקס קג) (וו _ב ')

4 קג מ / s - 4 קג מ / s = -2 קג מ / s + (2 קג) וו _ב '

0 = – 2 קג מ / s + (2 קג) (וו _ב ')

-2 ק״ג מעטער/סעקונדע = – 2 ק״ג קעגן _ב״

v _B ' = 1 מעטער/סעקונדע

נאך א קאליזיע, באוועגט זיך אביעקט ב מיט א שנעלקייט פון 1 מעטער/סעקונדע (נאר מיר זאלן זאגן רעכטס) און אביעקט א באוועגט זיך מיט א שנעלקייט פון 2 מעטער/סעקונדע (נאר מיר זאלן זאגן לינקס).

בייַשפּיל קשיא 2.

אביעקטן א און ב מיט א מאסע פון ​​4 ק"ג און 5 ק"ג קומען איינער צום אנדערן אין דער פארקערטער ריכטונג, ווי געוויזן אין דער בילד אונטן. נאך דער קאליזיע, האבן ביידע אביעקטן זיך איבערגעדרייט מיט א שנעלקייט פון א = 4 מס"ק ^-1 און א שנעלקייט פון ב = 2 מס"ק ^{– 1.} וואס איז די שנעלקייט פון אביעקט ב פאר דער קאליזיע?

באַקאַנט:

מאַסע פון ​​אָביעקט A (מ_A) = 4 ק"ג

מאַסע פֿון אָביעקט ב (מ² _B ) = 5 ק״ג

גיכקייט פון אביעקט א פארן צוזאמענשטויס (v _A ) = 6 מעטער/סעקונדע

גיכקייט פון אביעקט א נאך קאליזיע (v _A ') = 4 מ/ס

גיכקייט פון אביעקט ב נאך קאליזיע (v _B ') = -2 מ/ס

פּלוס און מינוס סימנים ווײַזן אַז ביידע אָביעקטן רירן זיך אין פאַרקערטע ריכטונגען.

געוואָלט: גיכקייט פון אביעקט ב איידער קאָליזיע (v _B )

לייזונג:

ם _א וו _א + ם _ב וו _ב = ם _א וו _א ' + ם _ב וו _ב '

(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(v _B ')

24 – 10 = 16 + 5(v _B ')

14 – 16 = 5 (v _B ')

-2 = 5 (v _B ')

vB _' = -2/5

vB _' = -0.4

א מינוס סימן ווייזט אז די ריכטונג פונעם אביעקט נאך דער קאליזיע איז אנדערש פון דער ריכטונג פאר דער קאליזיע.

בייַשפּיל קשיא 3.

צוויי אביעקטן מיט דער זעלבער מאַסע קומען איינער צום אַנדערן ווי געוויזן אין דער בילד אונטן.

אויב v ₂ ' איז די גיכקייט פון דעם אביעקט (2) נאך דער קאליזיע צו רעכטס מיט א גיכקייט פון 5 ms ^–1 , וואס איז די גיכקייט פון אביעקט איינס v ₁ ' (1) נאך דער קאליזיע?

באַקאַנט:

מאַסע פון ​​יעדן אָביעקט = מ

גיכקייט פון אביעקט 1 פארן צוזאמענשטויס (v1 ₎ = 8 מעטער/סעקונדע

גיכקייט פון אביעקט 2 פארן צוזאמענשטויס (v2 ₎ = 10 מעטער/סעקונדע

גיכקייט פון אביעקט 2 נאך קאליזיע (v ₂ ') = 5 מעטער/סעקונדע

געוואָלט: גיכקייט פון אָביעקט 1 נאָך קאָליזיע (v ₁ ')

לייזונג:

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = m ₁ v ₁ ' + m ₂ v ₂ '

עם (וו _{קסנומקס} + וו _{קסנומקס} ) = עם (וו _{קסנומקס} ' + וו _{קסנומקס} ')

v1 + _v2 = _{v1 '} + _v2 '

8 + 10 = v ₁ ' + 5

18 = v ₁ ' + 5

v ₁ ' = 18-5

v ₁ ' = 13 מעטער/סעקונדע

20 קאָנצעפּטואַלע פֿראַגעס און ענטפֿערס וועגן טיילווייז עלאַסטישע קאָליזיעס:

1. פראגע: וואס איז א טיילווייז עלאַסטישע קאליזיע? ענטפער: א טיילווייז עלאַסטישע קאליזיע איז איינע וואו עטוואס קינעטישע ענערגיע איז קאנסערווירט, אבער נישט אלץ. די אביעקטן שפרינגען צוריק איינער פון דעם אנדערן אבער נישט מיט זייער פולע אנפאנגליכע קינעטישע ענערגיעס.

2. פראגע: ווי אזוי איז א טיילווייז עלאַסטישע קאליזיע אנדערש פון א גאנץ עלאַסטישע קאליזיע? ענטפער: אין א גאנץ עלאַסטישער קאליזיע, ווערט די גאַנצע קינעטישע ענערגיע קאנסערווירט, בשעת אין א טיילווייז עלאַסטישער קאליזיע, ווערט נאר א טייל פון דער קינעטישע ענערגיע קאנסערווירט.

3. פראגע: וואס בלייבט קאנסערווירט אין א טיילווייז עלאסטישער קאליזיע? ענטפער: מאמענטום בלייבט קאנסערווירט אין אלע סארטן קאליזיעס, אריינגערעכנט טיילווייז עלאסטיש.

4. פראגע: ווי ווערט דער קאעפיציענט פון רעסטיטוציע, $�\; e$ , גענוצט צו באשרייבן די עלאַסטיסיטי פון א קאליזיע? ענטפער: פאר טיילווייז עלאַסטישע קאליזיעס, $0<e<1.$ וואס נענטער $�\; e$ איז צו 1, אלץ מער עלאַסטיש איז די קאליזיע.

5. פראגע: קען דער קאעפיציענט פון רעסטיטוציע זיין גרעסער ווי 1? ענטפער: ניין. א קאעפיציענט פון פארטרעטונג גרעסער ווי 1 וואלט געמיינט מער קינעטישע ענערגיע נאך דער קאליזיע ווי פריער, וואס פארלעצט ענערגיע קאנסערוואציע.

6. פראגע: פארוואס ווערט נישט אלע קינעטישע ענערגיע קאנסערווירט אין טיילווייז עלאסטישע קאליזיעס? ענטפער: עטליכע קינעטישע ענערגיע ווערט טראנספארמירט אין אנדערע פארמען, ווי למשל קלאנג, היץ, אדער דעפארמאציע פון ​​אביעקטן.

7. פראגע: ווי אזוי קען מען באשטימען די מאס קינעטישע ענערגיע וואס ווערט אפגעהאלטן אין א טיילווייז עלאסטישער קאליזיע? ענטפער: דורך פארגלייכן די גאנצע קינעטישע ענערגיע פאר און נאך דער קאליזיע.

8. פראגע: צי טיילווייז עלאַסטישע קאָליזיעס פּראָדוצירן שטענדיק קלאַנג? ענטפער: נישט שטענדיק, אָבער קלאַנג קען פּראָדוצירט ווערן צוליב ווייבריישאַנז געפֿירט דורך דער קאָליזיע.

9. פראגע: וואס פאסירט מיט דער קינעטישער ענערגיע וואס ווערט נישט קאנסערווירט אין א טיילווייז עלאסטישער קאליזיע? ענטפער: עס ווערט טיפיש פארוואנדלט אין אנדערע פארמען פון ענערגיע ווי היץ, קלאנג, אדער פאטענציעלע ענערגיע צוליב דעפארמאציע.

10. פראגע: ווי אזוי ווירקט די מאטעריאל קאמפאזיציע אויף די עלאַסטיסיטי פון א קאליזיע? ענטפער: געוויסע מאטעריאלן, ווי גומע, טענדן צו דורכגיין מער עלאַסטישע קאליזיעס, בשעת אנדערע, ווי ליים, טענדן צו זיין נישט-עלאַסטיש. אבער, רוב קאליזיעס אין דער רעאליטעט זענען טיילווייז עלאַסטיש צוליב די מאטעריאלן'ס אייגנשאפטן און אנדערע פאקטארן.

11. פראגע: קענען צוויי שטאלענע באַללס ווייזן א טיילווייז עלאַסטישע קאָליזיע? ענטפער: יא. כאָטש שטאלענע באַללס קענען אויסזען צו האָבן א כּמעט גאנץ עלאַסטישע קאָליזיע, איז דאָ געוויינטלעך א קליינער ענערגיע פארלוסט, וואָס מאַכט זיי טיילווייז עלאַסטיש.

12. פראגע: ווערט די ערד'ס קאליזיע מיט א מעטעאריט באטראכט אלס טיילווייז עלאסטיש? ענטפער: בכלל, יא. דער אימפאקט קאנסערווירט נישט אלע קינעטישע ענערגיע ווייל א טייל ווערט פארוואנדלט אין היץ, גערויש, און די שאפונג פון א קראטער.

13. פראגע: קען מען האבן א טיילווייז עלאַסטישע קאליזיע אין א וואַקוום? ענטפער: יא. אפילו אָן לופט קעגנשטאנד, קענען די אינערלעכע אייגנשאפטן פון די קאלידירנדע קערפערס פירן צו ענערגיע פארלוסטן.

14. פראגע: ווי אזוי טוען עקסטערנע כוחות, ווי למשל רייבונג, אפעקטירן די עלאַסטיסיטי פון א קאליזיע? ענטפער: עקסטערנע כוחות קענען פארשווענדן מער קינעטישע ענערגיע, מאכנדיג די קאליזיע מער נישט-עלאַסטיש.

15. פראגע: זענען דא פראקטישע אנווענדונגען וואו פארשטיין טיילווייז עלאַסטישע קאליזיעס איז קריטיש? ענטפער: יא, אין ספארט, אינזשעניריע, און פארקער עקסידענט אנאליז, קען פארשטיין טיילווייז עלאַסטישע קאליזיעס זיין וויכטיג.

16. פראגע: פארוואס שטודירן אויטא פאבריקאנטן טיילווייז עלאסטישע קאליזיעס? ענטפער: צו דיזיינען וועהיקלעס וואס קענען עפעקטיוו אבזארבירן אימפאקט ענערגיע, און באשיצן די פאסאזשירן בעת ​​קאליזיעס.

17. פראגע: קען מען באטראכטן טיילכעל אינטעראקציעס אויף קוואנטום לעוועל אלס טיילווייז עלאַסטיש? ענטפער: יא. כאטש קוואנטום מעכאניק ברענגט אריין נייע פענאמענען, קענען טיילכעל נאך אלץ דורכגיין אינטעראקציעס וואו נישט אלע קינעטישע ענערגיע איז קאנסערווירט.

18. פראגע: ווי אזוי זענען מאלעקולארע אינטעראקציעס פארבונדן מיט טיילווייז עלאַסטישע קאליזיעס? ענטפער: מאלעקולן קענען דורכגיין טיילווייז עלאַסטישע קאליזיעס ווען זיי טרעפן זיך איינע מיט די אנדערע, און טראנספערירן עטוואס ענערגיע אין ווייבריישאַנז אדער ראָטאַציעס פון די מאלעקולן.

19. פראגע: צי א באסקעטבאָל שפרינגט אויף א פעלד ווייזט א טיילווייז עלאַסטישע קאליזיע? ענטפער: יא. עטוואס ענערגיע גייט פארלוירן אלס קלאנג און צו דער קליינער דעפארמאציע פונעם באל, מאכנדיג די קאליזיע טיילווייז עלאַסטיש.

20. פראגע: ווי אזוי ווירקט טעמפעראטור אויף די עלאַסטיסיטי פון קאליזיעס אין גאזן? ענטפער: ווען טעמפעראטור וואקסט, באוועגן זיך גאז מאלעקולן שנעלער און קענען קאלידירן מער ענערגעטיש. אבער, די עלאַסטיסיטי פון די קאליזיעס ווענדט זיך אין מאלעקולארע אייגנשאפטן און האט נישט קיין דירעקטע שייכות מיט טעמפעראטור.

פֿאַרשטיין טיילווייז עלאַסטישע קאָליזיעס גיט אײַנבליק אין אַ קייט פֿון דערשיינונגען סיי אין טעגלעכע דערפֿאַרונגען און סיי ספּעציאַליזירט אין פֿיזיק און אינזשעניריע.