15 Elastiese botsingsvoorbeelde: Gedetailleerde feite en algemene vrae


In hierdie artikel gaan ons verskeie elastiese botsingsvoorbeelde en gedetailleerde feite oor elk bespreek.

Die volgende is 'n lys van elastiese botsingsvoorbeelde:-

Newton se wieg

Dit bestaan ​​uit bobbe van gelyke massas wat aan die wieg hang met die ondersteuning van 'n string van gelyke lengte. Wanneer die momentum aan die een kant op die bob toegepas word, beweeg bob 1 met snelheid V1 met die momentum van mu1 en die verkryging van kinetiese energie (1/2)m1u12

elastiese botsings voorbeelde
Newton se wieg

Wanneer bob 1 teen bob 2 bots, word hierdie kinetiese energie aan die bob 2 verskaf in die vorm van potensiële energie, aangesien bob 2 tot 4 naby mekaar is, dus word die momentum behou en die potensiële energie word oorgedra na die daaropvolgende bobs en uiteindelik vrylating na die laaste bob in 'n lyn, wat dan in die lug swaai deur die potensiële energie wat ontvang word om te skakel in die kinetiese energie gelykstaande aan die gegewe kinetiese energie na die bob 1.

Kom ons formuleer hoe momentum en energie bewaar word in die geval van Newton se wieg.

Soos per die behoudswet van momentum, word die vergelyking geskryf as

Sedert, m1=m2=m3=m4=m5=m en die snelhede van die bobs 2,3 en 4 bly onveranderd in die botsings, dit is gelyk aan nul. En die beginsnelheid van die bob 5 is nul en na botsing word die snelheid van die bob 1 nul.

Daarom,

mu1=mv5

Die snelheid van die bob 1 en 5 bly dieselfde, en vandaar,

u1=v5=v

dus mv=mv

Die momentum voor en na die botsing is gelyk.

Op dieselfde manier bly die kinetiese energie van bob 1 en 5 dieselfde, aangesien die snelhede van beide die bob konstant is. Ons hoef nie die kinetiese energie van bob 2-4 in ag te neem nie, aangesien daar geen snelheid van die bobs gesien word nie.

Bal bons terug op die grond

elastiese botsings voorbeelde
Bal wat op die grond bons

Die bal wat op die grond bons is 'n voorbeeld van die elastiese botsing ook. Die bal behou sy momentum terwyl hy na die grond terugkeer en dus terugbons totdat sy energie verminder is.

Botsing van biljartballe

Kyk na die bronbeeld
Op treffende biljartbal; Beeldkrediet: jrnl.ie

Wanneer jy 'n biljartbal slaan om 'n ander bal te teiken, oefen jy 'n krag op die bal uit, dit beweeg saam met die kinetiese energie en dra hierdie energie oor na die volgende bal wanneer dit bots. Sedert daar is 'n oordrag van die kinetiese energie van een bal na die volgende en die momentum word bewaar, kan ons sê dat dit 'n elastiese botsing is.

Carrom

Vir die slaan van 'n karromme deur 'n doelskieter, jy gee eintlik momentum aan die aanvaller wat die kinetiese energie aan die aanvaller verskaf om die karrommen te slaan. By die slaan word die energie oorgedra na die carrommen wat sy pad na die netgat van die carom-bord maak.

tennis

Kyk na die bronbeeld
Tennisbal met raket slaan; Beeldkrediet: TheBaltimoreSun

Die kinetiese energie word aan die bal verskaf deur dit met 'n tennisraket te slaan. Die bal bots met die net van die raket wat boonop elastiese potensiële energie aan die bal verskaf wat in kinetiese energie omgeskakel word. Die teenstander slaan die bal en behou die energie van die bal en die proses gaan voort totdat die bal sy momentum laat val. Dit is ook 'n voorbeeld van botsing aangesien die momentum en die kinetiese energie van die bal na elke botsing bewaar word.

Krieket

'n Kolwer wat die bal slaan, is ook 'n voorbeeld van 'n elastiese botsing. Die bal wat die kolwer van die bouler af nader, het kinetiese energie en momentum, wat behou word nadat hy 'n bal geslaan het met 'n kolf en dra die bal met momentum en die kinetiese energie weg totdat dit afval.

Compton verstrooiing

Compton-verstrooiing is ook 'n voorbeeld van elastiese botsing waarin beide momentum en energie van die deeltjies word bewaar.

Kyk na die bronbeeld
Compton-verstrooiing;
Image krediet: Blogspot

Dit is 'n botsing tussen 'n foton en 'n gelaaide deeltjie. A foton met hoë kinetiese energie tref die elektron in rus 'n hoek van 180 grade maak. Die energie van die foton kan bereken word deur

Efoton=hc/λ

Die kinetiese energie van die foton word na die stabiele gelaaide deeltjie oorgedra, hierdie energie word deur die elektron teruggeslinger en dan verstrooi wat 'n hoek φ met die vlak maak. Die foton is weggestrooi en maak 'n hoek θ wat die energie deur die elektron vrystel of verkry. As die energie van die foton afneem, impliseer dit dat sy golflengte vergroot word.

Die verskil in die golflengte van die foton voor en na botsing word gegee deur die vergelyking:-

Trampoline

'n Persoon wat op 'n trampolien spring oefen elastiese potensiële energie uit wat hom help om hoër te spring en die elastiese potensiële energie om te skakel in kinetiese energie. Na elke sprong wat 'n sekere hoogte bereik, maak 'n persoon 'n pouse in die lug wanneer die totaal kinetiese energie van die liggaam word omgeskakel na potensiaal energie, en 'n persoon kom vertikaal af as gevolg van die gravitasiekrag.

Wanneer 'n persoon op die trampolien spring, die energie van die persoon op die trampolien en die elastiese potensiële energie van die trampolien bly bewaar selfs na die gereelde spronge. Dit is dus 'n tipe elastiese botsing.

'n Motor wat 'n fiets in beweging tref

As 'n motor teen 'n baie hoë spoed 'n fiets in beweging tref, dan sal die fiets versnel met 'n toename in snelheid, en tot 'n afstand weggevoer word voordat dit ineenstort, terselfdertyd ervaar die motor 'n rugruk.

Dit is omdat die kinetiese energie van die motor wat teen baie hoë spoed versnel, dra sy energie oor na die fiets wat lei tot 'n weggedrag van die fiets wat sy snelheid verhoog. Hier kan ons sien dat die energie behoue ​​bly.

Molekulêre botsing in die lug

In die lug beweeg molekules in 'n ewekansige beweging aangesien die molekules in die lug deur 'n groot afstand tussen hulle geskei word en dus vry is om te beweeg. Daar is meer waarskynlikhede dat molekules met mekaar sal bots.

Die momentum en energie van die molekules word bewaar en toon dus elastiese botsings.

Pluk 'n mango uit 'n boom met 'n slingervel

'n Slingervel kom met 'n rubbergordel wat, wanneer dit gestrek word, genoeg potensiële energie produseer en aan die klip wat daaroor hou, voorsien word. Hierdie klip oefen krag op die geteikende mango en verander sy rigting en val terug grond toe as gevolg van swaartekrag. Hier word kinetiese energie bewaar.

Twee bote vasgebind aan die vasmeerboei

Die boot dryf a.g.v dryfkrag deur die volume rivierwater. Aangesien die rivierwater troebel is, sal die bote wat aan die vasmeerboei vasgemaak is, skud saam met die klein golwe wat op die wateroppervlak opstoot. Die potensiële energie van die groot waterliggame is baie hoog.

As gevolg van troebelheid en onstabiele bote is daar meer kanse dat twee bote met mekaar sal bots. By botsing stoot die bote van gelyke gewig weg van mekaar en handhaaf gelyke momentum en energie word eweredig na beide die bote oorgedra. Daarom is 'n voorbeeld van elastiese botsing.

Rekkie

Wanneer die rekkie gerek word, stoor dit potensiële energie saam; wat, wanneer dit vrygestel word, 'n geweldige hoeveelheid energie gee. Die rekkie is 'n elastiese item wat sy vorm en grootte herwin selfs nadat dit gestrek is. Die energie word in 'n proses bewaar en is dus 'n voorbeeld van 'n elastiese botsing.

Spring klip in water

Wanneer 'n klip oor die waterliggaam geteiken word, bons 'n klip op die boonste vlak van water as gevolg van die omskakeling van sy energie van kinetiese na potensiaal en van potensiële na kinetiese energie, afhangende van die spin en krag wat die persoon op 'n klip toepas. Die momentum van die klip word bewaar in die proses wat dit moontlik maak om die langafstand oor te slaan en op die oppervlak van die water te bons.

Twee rivier sytakke sluit aan om 'n enkele waterweg te vorm

Twee riviere wat met twee verskillende snelhede vloei kombineer en rig die water in 'n enkele rigting. Aangesien die volume van die water in die rivier verdubbel nadat dit in enkel sytakke gevoeg is, verminder die spoed van die vloeiende water effens, maar die momentum van die vloeiende water word bewaar.

Wat is botsing

Die slaan van twee of meer deeltjies teen mekaar in die ruimte wat hul energie en momentum na mekaar oordra, staan ​​bekend as 'n botsing.

Wanneer die voorwerp in 'n stabiele toestand van rus is, het dit genoeg potensiële energie wat daarmee geassosieer word, wat tydens sy beweging in kinetiese energie omgeskakel word. Soos die voorwerp in beweging is, is daar waarskynlikhede om met 'n ander voorwerp in die omgewing te bombardeer.

By botsing dra die voorwerp sy energie oor na die voorwerp waarmee dit bots, wat afhang van of die teenoorgestelde voorwerp in rus of in beweging is, die spoed en rigting van die voorwerp ook; op grond daarvan kan die voorwerp sy energie verkry of oordra.

Wat is Elastiese Botsing

Na die botsing van deeltjies, as daar 'n oordrag van momentum en energie na die deeltjie wat met mekaar bots, dan staan ​​dit bekend as 'n elastiese botsing. In 'n elastiese botsing word beide momentum en energie bewaar.

Beskou 'n deeltjie met massa m1, beweeg met snelheid V1 bots met 'n deeltjie met massa m2 rus. Na die botsing het die massa m2 verplaas van sy plek met snelheid V2, en massa m1 tot ruste kom nadat hy in 'n ander rigting afgelei is. Die momentum van die twee deeltjies wat met mekaar bots, kan deur die formule gegee word

m1u1+m2u2=m1v1+m2v2

Waar m1m2 is massas van deeltjie 1 en 2 onderskeidelik

u1, of2 is beginsnelhede van beide die deeltjie voor botsing, en

v1in2 is finale snelhede van die deeltjies na botsing.

Aangesien die som van die snelhede van die twee deeltjies voor en na botsing dieselfde bly, is dit duidelik dat die momentum van die deeltjies behoue ​​bly voor en na die botsing in die geval van elastiese botsing.

Op dieselfde manier word die kinetiese energie van die deeltjies geformuleer as

Die som van die kinetiese energie van die deeltjies voor en na botsing is gelyk, dus word die kinetiese energie van die deeltjie in elastiese botsing bewaar.

Lees meer oor 20+ voorbeelde van potensiële energie: gedetailleerde feite

Algemene vrae

'n Man wat 'n boks met 'n massa van 20 kg teen 'n snelheid van 1m/s stoot, tref 'n rusende voorwerp met 'n massa van 2 kg. Wat sal die snelheid van die massa-voorwerp wees na botsing?

Gegee: m1= 20 kg

m2= 2 kg

v1= 1m / s

Aangesien dit 'n elastiese botsing is, word die momentum van die boks en voorwerp bewaar.

m1v1=m2v2

v2=m1v1/m2

v2=(20kg*1m/s)/2kg

v2= 10m / s

Gevolglik sal die snelheid van die voorwerp 10m/s wees nadat dit teen 'n boks met massa 20 kg gebots het.

Wat is die verskil tussen elastiese en onelastiese botsing?

In 'n elastiese botsing word die kinetiese energie, sowel as die momentum, voor en na 'n botsing bewaar.

Anders as die elastiese botsing, gehoorsaam onelastiese botsing nie die wet van behoud van energie nie. Die kinetiese energie van die voorwerp voor en na 'n botsing is nie dieselfde nie; dit verander in 'n ander vorm van energie.

Hoe kan 'n mens die impak na 'n botsing minimaliseer?

Om die gevolge wat na die botsing sal ontstaan ​​te verminder, kan ons die krag verlaag terwyl ons die twee voorwerpe bots.

Die krag wat op die botsende voorwerpe uitgeoefen word, kan verminder word deur die tydsduur van 'n pad wat geneem word vir 'n botsing te verhoog, te verleng.

Waarom word kinetiese energie nie bewaar in die geval van onelastiese botsing nie?

In 'n onelastiese botsing word die momentum en die energie nie na 'n botsing bewaar nie.

Die kinetiese energie word omgeskakel in 'n ander vorm van energie, miskien hitte-energie, potensiële energie, meganiese energie; dus word kinetiese energie nie bewaar in die geval van onelastiese botsing nie.

AKSHITA MAPARI

Hallo, ek is Akshita Mapari. Ek het M.Sc. in Fisika. Ek het aan projekte gewerk soos Numeriese modellering van winde en golwe tydens sikloon, Fisika van speelgoed en gemeganiseerde opwindingsmasjiene in pretpark gebaseer op Klassieke Meganika. Ek het 'n kursus oor Arduino gevolg en het 'n paar mini-projekte op Arduino UNO bereik. Ek hou altyd daarvan om nuwe sones op die gebied van wetenskap te verken. Ek glo persoonlik dat leer meer entoesiasties is as dit met kreatiwiteit geleer word. Afgesien hiervan hou ek daarvan om te lees, te reis, op kitaar te tokkel, klippe en lae te identifiseer, fotografie en skaak te speel. Koppel my op LinkedIn - linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Onlangse plasings