ViewWiki

שיעור 4 מתוך 4

התנגשויות אלסטיות ולא אלסטיות.

כ־25 דקות · 6 שאלות תרגול

מה קורה לאנרגיה הקינטית בהתנגשות: התנגשות אלסטית, לא אלסטית ופלסטית, כמה אנרגיה הולכת לאיבוד, איך מוצאים את הקפיציות מהמהירויות, ולאן האנרגיה הולכת.

שלב 1 מתוך 6 · אנרגיה קינטית לפני הפגיעה

שלב 1 מתוך 6

אנרגיה קינטית לפני הפגיעה

לעגלה נעה יש גם אנרגיה קינטית, Ek=12mv2E_k = \tfrac12 mv^2⁠, שנמדדת בג’אול. בניגוד לתנע, אין לה כיוון, והמהירות מופיעה בה בריבוע. לפני הפגיעה רק עגלה A נעה, ולכן כל האנרגיה הקינטית של המערכת היא שלה.

לשאלה

שלב 2 מתוך 6

כשהעגלות נצמדות

תנע נשמר בכל התנגשות. אנרגיה קינטית לא תמיד: כשהפגושים נמעכים ולא חוזרים לגמרי לצורתם, חלק ממנה הופך לחום ולקול. התנגשות שבה האנרגיה הקינטית נשמרת נקראת התנגשות אלסטית, וכל התנגשות אחרת נקראת לא אלסטית. כשהגופים נצמדים ונעים יחד, ההתנגשות פלסטית, ובה הולכת לאיבוד הכי הרבה אנרגיה קינטית שאפשר בלי לשבור את שימור התנע.

כאן העגלות שוות ונצמדות. חשבו כמה אנרגיה קינטית נשארת.

לשאלה

שלב 3 מתוך 6

תנע תמיד, אנרגיה לא תמיד

הצגת תנע ואנרגיה על פועל. העבירו את הקפיציות בין 00⁠, 0.50.5⁠ ו־11⁠, והשוו את שני חלקי הלוח: עמודת התנע הכולל מול הקו המקווקו שלה, ועמודת האנרגיה הקינטית מול העמודה של חום וקול.

לשאלה

שלב 4 מתוך 6

מטרה כבדה

כשהעגלות שוות ונצמדות, חצי מהאנרגיה הקינטית הולך לאיבוד. עכשיו B כבדה פי ארבעה. נבאו, ואז הסתכלו בלוח.

לשאלה

שלב 5 מתוך 6

כמה קפיצית

הקפיציות מוסתרת עכשיו. אפשר למצוא אותה מהמהירויות לפני ההתנגשות ואחריה, כמו שעושים במעבדה: היא מהירות ההתרחקות חלקי מהירות ההתקרבות,

e=vB′−vA′vA−vBe = \frac{v_B' - v_A'}{v_A - v_B}⁠

היזהרו בסימנים: ימינה חיובי.

לשאלה

שלב 6 מתוך 6

לאן הולכת האנרגיה

אנרגיה לא נוצרת ולא נעלמת. היא רק עוברת מצורה לצורה. בכל התנגשות שאינה אלסטית, הלוח מראה לאן הלכה האנרגיה הקינטית שחסרה.

לשאלה

תמונה של הסצנה התלת־ממדית „תנע והתנגשויות”
סצנה אינטראקטיבית

הגרסה האינטראקטיבית נטענת…

כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.

לניסוי

תרגול · חשבו

עגלה A, במסה 1 kg, מתגלגלת במהירות 0.6 m/s. מה האנרגיה הקינטית שלה לפני ההתנגשות?

לניסוי

תרגול · חשבו

עגלות שוות, 1 kg כל אחת, נצמדות וממשיכות יחד במהירות 0.3 m/s. מה האנרגיה הקינטית של שתיהן יחד אחרי הפגיעה?

לניסוי

תרגול · בחרו

באילו התנגשויות נשמר התנע הכולל של שתי העגלות: כשהן נצמדות, בחצי קפיציות, או בקפיציות מושלמת?

לניסוי

תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

עכשיו B כבדה פי ארבעה, והעגלות נצמדות. כשהעגלות היו שוות, חצי מהאנרגיה הקינטית הלך לאיבוד. כמה ילך לאיבוד עכשיו?

לניסוי

תרגול · חשבו

עגלה A מגיעה במהירות 0.6 m/s אל B, שעומדת במקום. אחרי הפגיעה A חוזרת לאחור במהירות 0.1 m/s, ו־B נעה ימינה במהירות 0.35 m/s. מה הקפיציות של ההתנגשות?

לניסוי

תרגול · בחרו

כשהעגלות השוות נצמדות, חצי מהאנרגיה הקינטית חסר אחרי הפגיעה. לאן הוא הלך?