Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Zasada zachowania pędu a zderzenia sprężyste

Symulacja ilustruje efekt zderzenia sprężystego dwóch ciał w trzech przypadkach:

  1. ciało 1. uderza w spoczywające ciało 2. o jednakowej masie,

  2. ciało 1. o niewielkiej masie uderza w masywne, spoczywające ciało 2.,

  3. masywne ciało 1. uderza w spoczywające ciało 2. o niewielkiej masie.

Obejrzyj symulację i wykonaj polecenie.

Uwaga: Praca z symulacją jest wygodniejsza po przełączeniu na widok pełnoekranowy.

R18Ctj60pcY8V
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

Symulacja przedstawia dwa wózki: niebieski po stronie lewej i zielony po prawej, umieszczone na szarym poziomym  stole, po którym poruszają się bez tarcia. Wózki poruszają się w kierunku poziomym wzdłuż osi opisanej małą literą x. Oś skierowana jest w prawo. Wózek zielony spoczywa przed zderzeniem. Do wózka niebieskiego dorysowano niebieski wektor jego prędkości. Można zmieniać położenia początkowe wózków na osi mała litera x, za pomocą czarnych suwaków znajdujących się po lewej stronie symulacji.  W prawej części symulacji można wybrać czy wózki mają masy równe lub czy któryś z nich jest cięższy odhaczając jeden z trzech boksów. Wartości mas wózków pojawiają się po lewej stronie symulacji. Pod tymi boksami znajdują się trzy przyciski opisane czarnym tekstem i dużymi literami. Przycisk „START” rozpoczyna zderzenie, przycisk „STOP” zatrzymuje proces zderzania a przycisk „RESET” przygotowuje ciała do ponownego zderzenia.
Opiszmy trzy przykładowe sytuacje, w których wózki początkowo są maksymalnie oddalone od siebie. Położenie niebieskiego wózka na osi mała litera x, jest równe minus dwadzieścia metrów a położenie wózka zielonego wynosi plus dwadzieścia metrów.
W pierwszym przypadku masy wózków są równe i wynoszą dwieście gramów. Po naciśnięciu przycisku start, niebieski wózek zaczyna poruszać się w prawo z prędkością, mała litera v z indeksem dolnym jeden. Po zderzeniu, niebieski wózek zatrzymuje się a zielony zaczyna poruszać się z prędkością, mała litera v z indeksem dolnym dwa. Jeżeli masy są równe to prędkość wózka zielonego powinna być taka sama jak prędkość wózka niebieskiego przed zderzeniem.
W drugim przypadku masy wózków nie są równe. Masa wózka niebieskiego wynosi jeden gram a masa wózka zielonego to tysiąc gramów. Po naciśnięciu przycisku start, niebieski wózek zaczyna poruszać się w prawo z prędkością, mała litera v z indeksem dolnym jeden. Po zderzeniu, niebieski wózek zielony wózek pozostaje w stanie spoczynku a niebieski wózek odbija się i porusza w lewo z prędkością, mała litera v z indeksem dolnym jeden, taką samą jak prędkość ruchu w prawo. Dzieje się tak, ponieważ masa wózka niebieskiego jest znacznie mniejsza niż masa wózka zielonego.
W trzecim przypadku masy wózków nie są równe. Masa wózka niebieskiego wynosi tysiąc gramów a masa wózka zielonego to jeden gram. Po naciśnięciu przycisku start, niebieski wózek zaczyna poruszać się w prawo z prędkością, mała litera v z indeksem dolnym jeden. Po zderzeniu, niebieski wózek porusza się wciąż w prawo z prędkością, mała litera v z indeksem dolnym jeden. Zielony wózek również porusza się w prawo z prędkością, mała litera v z indeksem dolnym dwa. Prędkość zielonego wózka jest większa niż prędkość wózka niebieskiego. Dziej się tak, ponieważ masa wózka zielonego jest zaniedbywalnie małą w porównani z masą wózka niebieskiego.
Pamiętaj, że symulacja jest jedynie przybliżeniem i zakłada w przypadku nierównych mas, że jedno z ciał jest zaniedbywalnie lekkie w porównaniu z drugim ciałem.

Polecenie 1
RfDEYlIg0rNAc
Połącz opis zderzenia sprężystego dwóch ciał o masach m1 i m2 z wynikiem zderzenia. Zderzenie ciał o równych masach m1 = m2, w ciało spoczywające uderza drugie ciało. Możliwe odpowiedzi: 1. Po zderzeniu ciało poruszające się przed zderzeniem zatrzymuje się, a drugie ciało przejmuje prędkość pierwszego., 2. Po zderzeniu ciało o masie m1 porusza się w przeciwną stronę, ciało o masie m2 spoczywa., 3. Po zderzeniu prędkość ciała o masie m1 maleje, a ciało o masie m2 porusza się szybciej niż m1. W spoczywające ciało m2 uderza ciało o masie m1 << m2. Możliwe odpowiedzi: 1. Po zderzeniu ciało poruszające się przed zderzeniem zatrzymuje się, a drugie ciało przejmuje prędkość pierwszego., 2. Po zderzeniu ciało o masie m1 porusza się w przeciwną stronę, ciało o masie m2 spoczywa., 3. Po zderzeniu prędkość ciała o masie m1 maleje, a ciało o masie m2 porusza się szybciej niż m1. W spoczywające ciało m2 uderza ciało o masie m1 >> m2. Możliwe odpowiedzi: 1. Po zderzeniu ciało poruszające się przed zderzeniem zatrzymuje się, a drugie ciało przejmuje prędkość pierwszego., 2. Po zderzeniu ciało o masie m1 porusza się w przeciwną stronę, ciało o masie m2 spoczywa., 3. Po zderzeniu prędkość ciała o masie m1 maleje, a ciało o masie m2 porusza się szybciej niż m1.