Contoh penerapan hukum kekekalan momentum dan energi dalam menyelesaikan masalah fisika nyata adalah tumbukan benda yang mutlak elastis dan tidak elastis.
Dampak (atau tabrakan) adalah tumbukan dua benda atau lebih yang interaksinya berlangsung sangat singkat. Berdasarkan definisi tersebut, kecuali fenomena yang dapat dikaitkan dengan dampak dalam arti harfiahnya
(tumbukan atom atau bola bilyar), hal ini juga dapat mencakup seperti seseorang yang menabrak tanah ketika melompat dari trem, dll. Ketika tumbukan terjadi, gaya dalam yang begitu besar muncul dalam benda sehingga gaya luar yang bekerja padanya dapat diabaikan. . Hal ini memungkinkan kita untuk menganggap benda-benda yang bertabrakan sebagai sistem tertutup dan menerapkan hukum konservasi padanya.
Tubuh mengalami deformasi selama tumbukan. Inti dari tumbukan adalah energi kinetik gerak relatif benda-benda yang bertabrakan diubah menjadi energi deformasi elastis dalam waktu singkat. Selama tumbukan, energi didistribusikan kembali di antara benda-benda yang bertabrakan. Pengamatan menunjukkan bahwa kecepatan relatif benda setelah tumbukan tidak mencapai nilai sebelumnya. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa tidak ada benda yang elastis sempurna dan permukaan yang idealnya mulus. Perbandingan komponen normal kecepatan relatif benda setelah dan sebelum tumbukan disebut faktor pemulihan :
=v" N /v N .
Jika untuk benda yang bertumbukan =0, maka benda tersebut disebut benar-benar tidak elastis, jika =1 - benar-benar elastis.
Dalam praktiknya untuk semua benda 0<<1 (например, для стальных шаров 0,56, для шаров из слоновой кости 0,89, для свинца 0). Однако в некоторых случаях тела можно с большой точностью рассматривать либо как абсолютно упругие, либо как абсолютно неупругие.
Garis lurus yang melalui titik kontak benda dan tegak lurus permukaan kontaknya disebut garis serangan. Pukulan itu disebut pusat, jika benda sebelum tumbukan bergerak sepanjang garis lurus melalui pusat massanya. Kami hanya akan mempertimbangkan dampak-dampak pusat yang benar-benar elastis dan tidak-elastis mutlak.
Dampak yang benar-benar elastis - tumbukan dua benda, akibatnya tidak ada deformasi yang tersisa pada kedua benda yang berinteraksi dan semua energi kinetik yang dimiliki benda sebelum tumbukan diubah kembali menjadi energi kinetik setelah tumbukan
Untuk tumbukan lenting mutlak, hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan energi kinetik terpenuhi.
Mari kita nyatakan kecepatan bola dengan massa M 1 Dan M 2 sebelum tumbukan melalui v 1 dan v 2, setelah tumbukan - melalui v" 1 dan v" 2 (Gbr. 18). Pada tumbukan pusat langsung, vektor kecepatan bola sebelum dan sesudah tumbukan terletak pada garis lurus yang menghubungkan pusat-pusatnya. Proyeksi vektor kecepatan pada garis ini sama dengan modul kecepatan. Kami akan memperhitungkan arahnya menggunakan tanda: kami akan memberikan nilai positif pada gerakan ke kanan, nilai negatif pada gerakan ke kiri.
Berdasarkan asumsi-asumsi tersebut, maka hukum konservasi mempunyai bentuk
Setelah melakukan transformasi yang sesuai dalam ekspresi (15.1) dan (15.2), kita memperoleh
Memecahkan persamaan (15.3) dan (15.5), kita temukan
Mari kita lihat beberapa contoh.
Mari kita menganalisis ekspresi (15.8) dan (15.9) untuk dua bola dengan massa berbeda:
A) M 1 = M 2 . Jika bola kedua tergantung tidak bergerak sebelum tumbukan ( ay 2 =0) (Gbr. 19), kemudian setelah tumbukan bola pertama akan berhenti (v" 1 = 0), dan bola kedua akan bergerak dengan kecepatan dan arah yang sama dengan gerak bola pertama sebelum tumbukan. (v" 2 =v 1 );
B) M 1 >M 2 .
Bola pertama terus bergerak ke arah yang sama seperti sebelum tumbukan, namun dengan kecepatan lebih rendah (v" 1
V) M 1 <M 2
.
Arah pergerakan bola pertama berubah saat tumbukan - bola memantul kembali. Bola kedua bergerak searah dengan gerak bola pertama sebelum tumbukan, tetapi dengan kecepatan lebih rendah, yaitu. v" 2
G) M 2 >>M 1 (misalnya tumbukan bola dengan dinding). Dari persamaan (15.8) dan (15.9) berikut ini v" 1 =-v 1 ,v" 2 2 m 1 v 1 / m 2 0.
2) Kapan M 1 =M 2 ekspresi (15.6) dan (15.7) akan terlihat seperti ini
v" 1 =v 2 ,v" 2 =v 1 ,
yaitu, bola-bola dengan kecepatan “pertukaran” massa yang sama.
Dampak yang benar-benar tidak elastis - tumbukan dua benda, akibatnya benda-benda tersebut bersatu, bergerak lebih jauh sebagai satu kesatuan.
Pukulan yang benar-benar tidak elastis dapat ditunjukkan dengan menggunakan bola plastisin (tanah liat) yang bergerak menuju satu sama lain (Gbr. 22).
Jika massa bola adalah m 1 dan m 2 , kecepatannya sebelum tumbukan v 1 dan v 2 , maka dengan menggunakan hukum kekekalan momentum, kita dapat menulis
Jika bola-bola tersebut bergerak saling mendekat, maka secara bersama-sama bola-bola tersebut akan terus bergerak searah dengan gerak bola yang momentumnya lebih besar. Dalam kasus khusus jika massa bola sama (M 1 = M 2 ), Itu
v = (v 1 +v 2)/2.
Mari kita cari tahu bagaimana energi kinetik bola berubah selama tumbukan inelastis mutlak di pusat. Karena dalam proses tumbukan bola-bola tersebut terjadi suatu aksi
Jika ada gaya-gaya yang tidak bergantung pada deformasi itu sendiri, tetapi pada kecepatannya, maka kita berhadapan dengan gaya-gaya yang mirip dengan gaya gesekan, oleh karena itu hukum kekekalan energi mekanik tidak boleh dipatuhi. Akibat deformasi, terjadi “kehilangan” energi kinetik, yang diubah menjadi energi termal atau bentuk energi lainnya. “Kerugian” ini dapat ditentukan oleh perbedaan energi kinetik benda sebelum dan sesudah tumbukan:
Jika benda yang dipukul pada mulanya tidak bergerak ( ay 2 = 0), Itu
Kapan M 2 >
>
M 1
(massa benda diam sangat besar), maka ay<
Dampak yang benar-benar tidak elastis adalah contoh bagaimana “kehilangan” energi mekanik terjadi di bawah pengaruh gaya disipatif.
Pertanyaan kontrol
Apa perbedaan antara konsep energi dan usaha?
Bagaimana cara mencari kerja gaya variabel?
Berapakah usaha yang dilakukan oleh resultan semua gaya yang diterapkan pada suatu benda yang bergerak beraturan dalam lingkaran?
Apa itu kekuatan? Turunkan rumusnya.
Berikan definisi dan turunkan rumus jenis energi mekanik yang Anda ketahui. Apa hubungan antara gaya dan energi potensial?
Mengapa perubahan energi potensial hanya disebabkan oleh kerja gaya konservatif?
Apa hukum kekekalan energi mekanik? Sistem apa yang dijalankannya?
Apakah kondisi sistem tertutup diperlukan agar hukum kekekalan energi mekanik dapat dipenuhi?
Apa hakikat fisika dari hukum kekekalan dan transformasi energi? Mengapa ini merupakan hukum alam yang mendasar?
Sifat waktu apa yang menentukan keabsahan hukum kekekalan energi mekanik?
Apa yang dimaksud dengan sumur potensial? hambatan potensial?
Kesimpulan apa tentang sifat gerak benda yang dapat ditarik dari analisis kurva potensial?
Bagaimana cara mengkarakterisasi posisi keseimbangan stabil dan tidak stabil? Apa perbedaannya?
Apa perbedaan tumbukan mutlak elastis dan tumbukan tidak elastis mutlak?
Bagaimana cara menentukan kecepatan benda setelah tumbukan lenting mutlak di pusat? Hukum apa yang menjadi konsekuensi dari ungkapan-ungkapan ini?
Tugas
3.1. Tentukan: 1) usaha mengangkat beban sepanjang bidang miring; 2) rata-rata dan 3) daya maksimum alat pengangkat, jika massa beban 10 kg, panjang bidang miring 2 m, sudut kemiringannya terhadap cakrawala 45°, koefisien gesekan 0,1 dan waktu pengangkatan adalah 2 s.
3.3. Dengan mengabaikan gesekan, tentukan ketinggian minimum dimana sebuah kereta yang berisi orang harus menggelinding ke bawah saluran yang membentuk lingkaran dengan radius 10 m sehingga membuat putaran penuh dan tidak jatuh dari saluran.
3.4. Sebuah peluru bermassa m = 10 g, terbang mendatar dengan kecepatan v = 500 m/s, mengenai bandul balistik yang panjangnya aku= 1 m dan massa M = 5 kg dan terjebak di dalamnya. Tentukan sudut defleksi bandul tersebut. [18°30"]
3.5. Ketergantungan energi potensial suatu partikel di medan gaya pusat pada jarak r sebelum
pusat lapangan diberikan oleh ekspresi P(r) =A/r 2 -B/r, di mana A Dan DI DALAM- konstanta positif.
Tentukan nilai r 0 , sesuai dengan posisi kesetimbangan partikel. Apakah posisi ini merupakan keadaan keseimbangan yang stabil? [ R 0 = 2A/B]
3.6. Dengan tumbukan lenting mutlak di pusat, benda bergerak bermassa m 1 menumbuk benda diam bermassa m2, sehingga kecepatan benda pertama berkurang sebesar N= 1,5 kali. Tentukan: 1) perbandingan m 1 / M 2 ; 2) energi kinetik T" 2 , dengan mana benda kedua akan mulai bergerak, jika energi kinetik awal benda pertama adalah T 1 = 1000 J. [ 1) 5; 2) 555 J]
3.7. Sebuah benda bermassa m 1 = 4 kg bergerak dengan kecepatan ay 1 =3 m/s dan menumbuk benda diam yang bermassa sama. Dengan asumsi tumbukan bersifat terpusat dan tidak elastis, tentukan jumlah kalor yang dilepaskan selama tumbukan.
* W. Hamilton (1805-1865) - matematikawan dan fisikawan Irlandia.
Hal ini sering kali merugikan bagi organisme yang berinteraksi. Dalam fisika, tumbukan dipahami sebagai jenis interaksi antara benda bergerak yang waktu interaksinya dapat diabaikan.
YouTube ensiklopedis
-
1 / 5
M 1 kamu → 1 + m 2 kamu → 2 = m 1 v → 1 + m 2 v → 2. (\displaystyle m_(1)(\vec (u))_(1)+m_(2)(\vec (u))_(2)=m_(1)(\vec (v))_(1) +m_(2)(\vec (v))_(2).)
Di Sini m 1 , m 2 (\gaya tampilan m_(1),\ m_(2))- massa benda pertama dan kedua. u → 1 , v → 1 (\displaystyle (\vec (u))_(1),\ (\vec (v))_(1))- kecepatan benda pertama sebelum dan sesudah interaksi. u → 2 , v → 2 (\displaystyle (\vec (u))_(2),\ (\vec (v))_(2))- kecepatan benda kedua sebelum dan sesudah interaksi.
m 1 kamu 1 2 2 + m 2 kamu 2 2 2 = m 1 v 1 2 2 + m 2 v 2 2 2 . (\displaystyle (\frac (m_(1)u_(1)^(2))(2))+(\frac (m_(2)u_(2)^(2))(2))=(\frac (m_(1)v_(1)^(2))(2))+(\frac (m_(2)v_(2)^(2))(2)).)Penting- impuls bertambah secara vektor, dan energi bertambah secara skalar.
Tumbukan yang benar-benar elastik dapat terjadi dengan presisi penuh pada tumbukan partikel elementer berenergi rendah. Hal ini merupakan konsekuensi dari prinsip mekanika kuantum, yang melarang perubahan sewenang-wenang pada energi sistem. Jika energi partikel yang bertabrakan tidak cukup untuk membangkitkan derajat kebebasan internalnya, maka energi mekanik sistem tidak berubah. Perubahan energi mekanik mungkin juga dilarang oleh beberapa hukum kekekalan (momentum sudut, paritas, dll.). Namun harus diingat bahwa jika terjadi tumbukan, komposisi sistem dapat berubah. Contoh paling sederhana adalah emisi kuantum cahaya. Pembusukan atau peleburan partikel juga dapat terjadi, dan dalam kondisi tertentu, lahirnya partikel baru. Dalam sistem tertutup, semua hukum kekekalan dipenuhi, namun selama perhitungan perlu memperhitungkan perubahan dalam sistem.
Dampak yang benar-benar elastis dalam ruang dua dimensi
Ketika dua benda bertumbukan dalam dua dimensi, kecepatan masing-masing benda harus dibagi menjadi dua kecepatan yang tegak lurus: yang satu bersinggungan dengan garis normal permukaan benda yang bertabrakan pada titik kontak, dan yang lainnya sepanjang garis tumbukan. Karena tumbukan hanya terjadi sepanjang garis tumbukan, maka kecepatan yang vektor-vektornya bersinggungan dengan titik tumbukan tidak akan berubah. Kecepatan sepanjang garis tumbukan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan yang sama seperti tumbukan dalam satu dimensi. Kecepatan akhir dapat dihitung dari dua komponen kecepatan baru dan akan bergantung pada titik tumbukan. Studi tentang tumbukan dua dimensi dilakukan pada banyak partikel dalam gas dua dimensi.
Jika kita asumsikan partikel pertama bergerak dan partikel kedua diam sebelum tumbukan, maka sudut defleksi kedua partikel adalah, θ 1 dan θ 2, terkait dengan sudut defleksi θ dengan ekspresi berikut:
Tan ϑ 1 = m 2 sin θ m 1 + m 2 cos θ , ϑ 2 = π − θ 2 (\displaystyle \tan \vartheta _(1)=(\frac (m_(2)\sin \theta )(m_(1)+m_(2)\cos \theta )),\qquad \vartheta _(2)=(\frac ((\pi )-(\theta ))(2)))
Kecepatan setelah tumbukan adalah sebagai berikut:
V 1 ′ = v 1 m 1 2 + m 2 2 + 2 m 1 m 2 cos θ m 1 + m 2 , v 2 ′ = v 1 2 m 1 m 1 + m 2 sin θ 2 (\displaystyle v "_(1)=v_(1)(\frac (\sqrt (m_(1)^(2)+m_(2)^(2)+2m_(1)m_(2)\cos \theta ))( m_(1)+m_(2)),\qquad v"_(2)=v_(1)(\frac (2m_(1))(m_(1)+m_(2)))\sin (\ frac (\theta )(2)))
Tumbukan dua dimensi dua benda bergerak.
Komponen akhir x dan y dari kecepatan bola pertama dapat dihitung sebagai:
V 1 x ′ = v 1 cos (θ 1 − φ) (m 1 − m 2) + 2 m 2 v 2 cos (θ 2 − φ) m 1 + m 2 cos (φ) + v 1 sin (θ 1 − φ) cos (φ + π 2) v 1 y ′ = v 1 cos (θ 1 − φ) (m 1 − m 2) + 2 m 2 v 2 cos (θ 2 − φ ) m 1 + m 2 sin (φ) + v 1 sin (θ 1 − φ) sin (φ + π 2) (\displaystyle (\begin(aligned)v"_(1x)&=(\frac (v_(1)\cos(\theta _(1)-\varphi)(m_(1)-m_(2))+2m_(2)v_(2)\cos(\theta _(2)-\varphi ))(m_(1)+m_(2)))\cos(\varphi)\\&\quad +v_(1)\sin(\theta _(1)-\varphi)\cos(\varphi +( \frac (\pi )(2)))\\v"_(1y)&=(\frac (v_(1)\cos(\theta _(1)-\varphi)(m_(1)-m_( 2))+2m_(2)v_(2)\cos(\theta _(2)-\varphi))(m_(1)+m_(2)))\sin(\varphi)\\&\quad + v_(1)\sin(\theta _(1)-\varphi)\sin(\varphi +(\frac (\pi )(2)))\end(sejajar)))
Di mana ay 1 dan ay 2 besaran skalar dari dua kecepatan awal dua benda, M 1 dan M 2 massa mereka, θ 1 dan θ 2 sudut gerak, dan Phi kecil (φ) adalah sudut kontak. Untuk mendapatkan ordinat dan absis vektor kecepatan benda kedua, subskrip 1 dan 2 harus diganti masing-masing dengan 2 dan 1.
Dalam pelajaran ini kita terus mempelajari hukum konservasi dan mempertimbangkan berbagai kemungkinan dampak terhadap tubuh. Dari pengalaman Anda sendiri, Anda tahu bahwa bola basket yang menggelembung memantul dengan baik dari lantai, sedangkan bola basket yang kempes hampir tidak memantulkan apa pun. Dari sini Anda dapat menyimpulkan bahwa dampak dari badan yang berbeda bisa berbeda. Untuk mengkarakterisasi dampak, diperkenalkan konsep abstrak tentang dampak yang benar-benar elastis dan tidak elastis. Dalam pelajaran ini kita akan mempelajari pukulan yang berbeda.
Topik: Hukum kekekalan dalam mekanika
Pelajaran: Benda-benda yang bertabrakan. Dampak yang benar-benar elastis dan tidak elastis sama sekali
Untuk mempelajari struktur materi, dengan satu atau lain cara, berbagai tumbukan digunakan. Misalnya, untuk memeriksa suatu benda, benda itu disinari dengan cahaya, atau aliran elektron, dan dengan menghamburkan cahaya atau aliran elektron ini, sebuah foto, atau sinar-X, atau gambar benda tersebut ke beberapa tempat. perangkat fisik diperoleh. Jadi, tumbukan partikel merupakan sesuatu yang ada di sekitar kita dalam kehidupan sehari-hari, dalam ilmu pengetahuan, dalam teknologi, dan di alam.
Misalnya, tumbukan tunggal inti timbal dalam detektor ALICE di Large Hadron Collider menghasilkan puluhan ribu partikel, dari pergerakan dan distribusinya seseorang dapat mempelajari sifat-sifat terdalam materi. Mempertimbangkan proses tumbukan menggunakan hukum kekekalan yang sedang kita bicarakan memungkinkan kita memperoleh hasil apa pun yang terjadi pada saat tumbukan. Kita tidak tahu apa yang terjadi ketika dua inti timbal bertabrakan, tapi kita tahu berapa energi dan momentum partikel yang terbang terpisah setelah tumbukan tersebut.
Hari ini kita akan melihat interaksi benda-benda selama tumbukan, dengan kata lain, pergerakan benda-benda yang tidak berinteraksi yang mengubah keadaannya hanya melalui kontak, yang kita sebut tumbukan, atau tumbukan.
Ketika benda bertabrakan, secara umum, energi kinetik benda yang bertabrakan tidak harus sama dengan energi kinetik benda terbang. Memang, pada saat tumbukan, benda-benda berinteraksi satu sama lain, saling mempengaruhi dan melakukan usaha. Usaha ini dapat menyebabkan perubahan energi kinetik setiap benda. Selain itu, usaha yang dilakukan benda pertama pada benda kedua mungkin tidak sama dengan usaha yang dilakukan benda kedua pada benda pertama. Hal ini dapat menyebabkan energi mekanik berubah menjadi panas, radiasi elektromagnetik, atau bahkan menghasilkan partikel baru.
Tumbukan yang energi kinetik benda yang bertumbukan tidak kekal disebut tumbukan inelastis.
Di antara semua kemungkinan tumbukan tidak lenting, terdapat satu kasus luar biasa ketika benda-benda yang bertumbukan saling menempel akibat tumbukan dan kemudian bergerak menjadi satu. Dampak tidak elastis ini disebut benar-benar tidak elastis (Gbr. 1).
A)
B)Beras. 1. Tumbukan tidak lenting mutlak
Mari kita perhatikan contoh dampak yang sepenuhnya tidak elastis. Biarkan peluru bermassa terbang dalam arah horizontal dengan kecepatan dan bertabrakan dengan kotak pasir bermassa yang tidak bergerak, tergantung pada seutas benang. Pelurunya tersangkut di pasir, dan kemudian kotak berisi peluru itu mulai bergerak. Pada saat tumbukan peluru dan kotak, gaya luar yang bekerja pada sistem ini adalah gaya gravitasi yang diarahkan vertikal ke bawah, dan gaya tarik benang yang diarahkan vertikal ke atas jika waktu tumbukan peluru sangat singkat. bahwa benang tidak punya waktu untuk dibelokkan. Dengan demikian, kita dapat berasumsi bahwa momentum gaya-gaya yang bekerja pada benda pada saat tumbukan sama dengan nol, yang berarti berlaku hukum kekekalan momentum:
.Kondisi peluru yang tertancap di dalam kotak merupakan tanda terjadinya tumbukan yang tidak lenting sama sekali. Mari kita periksa apa yang terjadi pada energi kinetik akibat tumbukan ini. Energi kinetik awal peluru:
energi kinetik akhir peluru dan kotak:
aljabar sederhana menunjukkan kepada kita bahwa selama tumbukan, energi kinetik berubah:
Jadi, energi kinetik awal peluru lebih kecil dari energi kinetik akhir sebesar beberapa nilai positif. Bagaimana ini bisa terjadi? Selama tumbukan, gaya perlawanan bekerja antara pasir dan peluru. Perbedaan energi kinetik peluru sebelum dan sesudah tumbukan sama persis dengan kerja gaya hambatan. Dengan kata lain, energi kinetik peluru digunakan untuk memanaskan peluru dan pasir.
Jika, akibat tumbukan dua benda, energi kinetiknya kekal, tumbukan seperti itu disebut lenting mutlak.
Contoh tumbukan lenting sempurna adalah tumbukan bola bilyar. Kami akan mempertimbangkan kasus paling sederhana dari tumbukan semacam itu - tumbukan pusat.
Tumbukan yang kecepatan salah satu bola melewati pusat massa bola lainnya disebut tumbukan pusat. (Gbr. 2.)
Beras. 2. Pukulan bola tengah
Biarkan satu bola diam, dan bola kedua terbang dengan kecepatan tertentu, yang menurut definisi kita, melewati pusat bola kedua. Jika tumbukan bersifat sentral dan lenting, maka tumbukan tersebut menghasilkan gaya lenting yang bekerja sepanjang garis tumbukan. Hal ini menyebabkan perubahan komponen horizontal momentum bola pertama, dan munculnya komponen horizontal momentum bola kedua. Setelah tumbukan, bola kedua akan menerima impuls yang diarahkan ke kanan, dan bola pertama dapat bergerak ke kanan dan ke kiri - ini akan tergantung pada perbandingan massa bola. Dalam kasus umum, pertimbangkan situasi di mana massa bola berbeda.
Hukum kekekalan momentum berlaku untuk setiap tumbukan bola:
Dalam kasus tumbukan lenting mutlak, hukum kekekalan energi juga terpenuhi:
Kami memperoleh sistem dua persamaan dengan dua besaran yang tidak diketahui. Setelah menyelesaikannya, kita akan mendapatkan jawabannya.
Kecepatan bola pertama setelah tumbukan adalah
,Perhatikan bahwa kecepatan ini bisa positif atau negatif, bergantung pada bola mana yang memiliki massa lebih besar. Selain itu, kita dapat membedakan kasus ketika bola-bola tersebut identik. Dalam hal ini, setelah memukul bola pertama akan berhenti. Kecepatan bola kedua, seperti yang kami sebutkan sebelumnya, ternyata positif untuk setiap rasio massa bola:
Terakhir, mari kita pertimbangkan kasus tumbukan di luar pusat dalam bentuk yang disederhanakan - ketika massa bola sama. Maka dari hukum kekekalan momentum dapat dituliskan:
Dan dari fakta bahwa energi kinetik kekal:
Pukulan di luar pusat adalah ketika kecepatan bola yang datang tidak melewati pusat bola yang diam (Gbr. 3). Dari hukum kekekalan momentum terlihat jelas bahwa kecepatan bola akan membentuk jajar genjang. Dan dari fakta bahwa energi kinetiknya kekal, jelas bahwa itu bukanlah jajar genjang, melainkan persegi.
Beras. 3. Pukulan di luar pusat dengan massa yang sama
Jadi, dengan tumbukan di luar pusat yang benar-benar elastis, ketika massa bola sama, bola-bola tersebut selalu terbang terpisah dengan sudut tegak lurus satu sama lain.
Bibliografi
- G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky. Fisika 10. - M.: Pendidikan, 2008.
- AP Rymkevich. Fisika. Buku Soal 10-11. - M.: Bustard, 2006.
- O.Ya. Savchenko. Soal Fisika - M.: Nauka, 1988.
- A.V. Peryshkin, V.V. Krauklis. Mata kuliah Fisika jilid 1. - M.: Negara. guru ed. menit. pendidikan RSFSR, 1957.
Menjawab: Ya, dampak seperti itu memang ada di alam. Misalnya, jika bola membentur jaring gawang sepak bola, atau sepotong plastisin terlepas dari tangan Anda dan menempel di lantai, atau anak panah tertancap pada sasaran yang tergantung pada tali, atau proyektil mengenai pendulum balistik .
Pertanyaan: Berikan lebih banyak contoh tumbukan lenting sempurna. Apakah mereka ada di alam?
Menjawab: Benturan yang benar-benar elastis tidak ada di alam, karena dengan tumbukan apa pun, sebagian energi kinetik benda digunakan untuk melakukan usaha oleh beberapa gaya eksternal. Namun, terkadang kita dapat menganggap dampak tertentu bersifat elastis sepenuhnya. Kita berhak melakukan ini ketika perubahan energi kinetik suatu benda pada tumbukan tidak signifikan dibandingkan dengan energi tersebut. Contoh dampaknya adalah bola basket yang memantul ke trotoar atau bola logam yang bertabrakan. Tumbukan molekul gas ideal juga dianggap elastis.
Pertanyaan: Apa yang harus dilakukan jika tumbukan bersifat elastis sebagian?
Menjawab: Penting untuk memperkirakan berapa banyak energi yang dihabiskan untuk kerja gaya-gaya disipatif, yaitu gaya-gaya seperti gesekan atau hambatan. Selanjutnya, Anda perlu menggunakan hukum kekekalan momentum dan mencari tahu energi kinetik benda setelah tumbukan.
Pertanyaan: Bagaimana cara mengatasi masalah tumbukan bola yang massanya berbeda-beda di luar pusat?
Menjawab: Penting untuk menuliskan hukum kekekalan momentum dalam bentuk vektor, dan energi kinetiknya kekal. Selanjutnya, Anda akan memiliki sistem dua persamaan dan dua hal yang tidak diketahui, dengan menyelesaikannya Anda akan dapat menemukan kecepatan bola setelah tumbukan. Namun, perlu dicatat bahwa ini adalah proses yang agak rumit dan memakan waktu yang melampaui cakupan kurikulum sekolah.
Bahasa inggris: Wikipedia membuat situsnya lebih aman. Anda menggunakan browser web lama yang tidak dapat terhubung ke Wikipedia di masa mendatang. Harap perbarui perangkat Anda atau hubungi administrator TI Anda.
中文: The以下提供更长,更具技术性的更新（仅英语）。
Orang Spanyol: Wikipedia memiliki situs yang lebih aman. Kami menggunakan browser web yang tidak akan dapat menghubungkan Wikipedia ke masa depan. Perbarui perangkat Anda atau hubungi administrator Anda untuk informasinya. Lebih banyak lagi pembaruan yang lebih besar dan lebih teknis dalam bahasa Inggris.
ﺎﻠﻋﺮﺒﻳﺓ: ويكيبيديا تسعى لتأمين الموقع أكثر من ذي قبل. أنت تستخدم متصفح وب قديم لن يتمكن من الاتصال بموقع ويكيبيديا في المستقبل. يرجى تحديث جهازك أو الاتصال بغداري تقنية المعلومات الخاص بك. يوجد تحديث فني أطول ومغرق في التقنية باللغة الإنجليزية تاليا.
Perancis: Wikipédia akan meningkatkan keamanan situsnya. Anda saat ini menggunakan navigasi web lama, yang tidak dapat Anda lakukan dan sambungkan ke Wikipédia jika itu benar. Terima kasih atas pengiriman informasi perangkat atau kontak administrator Anda pada saat itu. Informasi tambahan plus teknik dan bahasa Inggris tersedia di sini.
日本語: ????す るか情報は以下に英語で提供しています。
Jerman: Wikipedia adalah Sicherheit der Webseite. Anda mendapatkan banyak sekali Webbrowser, yang pada dasarnya tidak ada di Wikipedia dengan kata lain. Anda dapat memperbarui Gerät atau Sprich Deinen IT-Administrator dan. Ausführlichere (and technisch detailliertere) Hinweise findest Du unten in enlischer Sprache.
Italia: Wikipedia menampilkan situs yang lebih aman. Tetap gunakan browser web yang tidak akan terhubung ke jaringan Wikipedia di masa depan. Silakan, tambahkan perangkat Anda atau hubungi administrator informasi Anda. Più in basso è disponibile unaggiornamento più dettagliato and tecnico in inglese.
Magyar: Biztonságosabb lesz di Wikipédia. Dan, dengan cara yang sama, tidak ada kapasitas dan kapasitas yang besar. Használj modernebb szoftvert vagy jelezd a problem and rendszergazdádnak. Alább olvashatod a részletesebb magyarázatot (angolul).
Svenska: Wikipedia akan membahasnya lebih lanjut. Anda mengunjungi web lama yang tidak ingin Anda gunakan di Wikipedia dan framtiden. Perbarui data Anda atau hubungi administrator TI Anda. Ada yang panjang dan teknis yang dijelaskan dalam bahasa yang panjang.
हिन्दी: विकिपीडिया साइट को और अधिक सुरक्षित बना रहा है। आप एक पुराने वेब ब्राउज़र का उपयोग कर रहे हैं जो भविष्य में विकिपीडिया से कनेक्ट नहीं हो पाएगा। कृपया अपना डिवाइस अपडेट करें या अपने आईटी व्यवस्थापक से संपर्क करें। नीचे अंग्रेजी में एक लंबा और अधिक तकनीकी अद्यतन है।
Kami menghapus dukungan untuk versi protokol TLS yang tidak aman, khususnya TLSv1.0 dan TLSv1.1, yang diandalkan oleh perangkat lunak browser Anda untuk terhubung ke situs kami. Hal ini biasanya disebabkan oleh browser yang ketinggalan jaman, atau smartphone Android yang lebih lama. Atau bisa juga gangguan dari perangkat lunak "Keamanan Web" perusahaan atau pribadi, yang justru menurunkan keamanan koneksi.
Anda harus meningkatkan versi browser web Anda atau memperbaiki masalah ini untuk mengakses situs kami. Pesan ini akan tetap ada hingga 1 Januari 2020. Setelah tanggal tersebut, browser Anda tidak akan dapat membuat koneksi ke server kami.
Saya akan mulai dengan beberapa definisi, tanpa mengetahui bahwa pertimbangan lebih lanjut tentang masalah ini tidak akan ada artinya.
Hambatan yang diberikan suatu benda ketika mencoba menggerakkannya atau mengubah kecepatannya disebut kelembaman.
Ukuran inersia – berat.
Dengan demikian, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
- Semakin besar massa suatu benda, semakin kuat pula perlawanannya terhadap gaya-gaya yang mencoba mengeluarkannya dari keadaan diam.
- Semakin besar massa suatu benda, semakin besar perlawanannya terhadap gaya-gaya yang mencoba mengubah kecepatannya jika benda tersebut bergerak secara seragam.
Ringkasnya, kita dapat mengatakan bahwa kelembaman benda melawan upaya yang memberikan percepatan pada benda. Dan massa berfungsi sebagai indikator tingkat inersia. Semakin besar massanya, semakin besar pula gaya yang harus diberikan pada benda tersebut untuk memberikan percepatan.
Sistem tertutup (terisolasi)- suatu sistem badan yang tidak dipengaruhi oleh badan lain yang tidak termasuk dalam sistem ini. Badan-badan dalam sistem seperti itu hanya berinteraksi satu sama lain.
Jika paling tidak salah satu dari dua syarat di atas tidak terpenuhi, maka sistem tidak dapat disebut tertutup. Misalkan ada sistem yang terdiri dari dua titik material dengan kecepatan dan masing-masing. Bayangkan ada interaksi antar titik, akibatnya kecepatan titik berubah. Mari kita nyatakan dengan dan pertambahan kecepatan ini selama interaksi antar titik. Kita asumsikan pertambahan mempunyai arah yang berlawanan dan dihubungkan oleh relasi
. Kita tahu bahwa koefisien tidak bergantung pada sifat interaksi titik-titik material - hal ini telah dikonfirmasi oleh banyak eksperimen. Koefisien adalah karakteristik dari titik itu sendiri. Koefisien ini disebut massa (massa inersia). Hubungan pertambahan kecepatan dan massa dapat digambarkan sebagai berikut.Perbandingan massa dua titik material sama dengan perbandingan pertambahan kecepatan titik-titik material tersebut sebagai akibat interaksi di antara keduanya.
Hubungan di atas dapat disajikan dalam bentuk lain. Mari kita nyatakan kecepatan benda sebelum interaksi sebagai dan , dan setelah interaksi sebagai dan . Dalam hal ini, peningkatan kecepatan dapat direpresentasikan sebagai berikut - dan . Oleh karena itu, hubungannya dapat dituliskan sebagai berikut - .
Momentum (jumlah energi suatu titik material)– vektor yang sama dengan hasil kali massa suatu titik material dan vektor kecepatannya –
Momentum sistem (jumlah gerak sistem titik material)– jumlah vektor momentum titik-titik material yang menyusun sistem ini - .
Kita dapat menyimpulkan bahwa dalam kasus sistem tertutup, momentum sebelum dan sesudah interaksi titik-titik material harus tetap sama - , dimana dan . Kita dapat merumuskan hukum kekekalan momentum.
Momentum sistem terisolasi tetap konstan sepanjang waktu, terlepas dari interaksi di antara keduanya.
Definisi yang diperlukan:
Kekuatan konservatif – gaya-gaya yang kerjanya tidak bergantung pada lintasan, tetapi hanya ditentukan oleh koordinat awal dan akhir suatu titik.
Rumusan hukum kekekalan energi:
Dalam sistem yang hanya menggunakan gaya konservatif, energi total sistem tidak berubah. Hanya transformasi energi potensial menjadi energi kinetik dan sebaliknya yang mungkin terjadi.
Energi potensial suatu titik material hanya merupakan fungsi dari koordinat titik tersebut. Itu. energi potensial bergantung pada posisi suatu titik dalam sistem. Dengan demikian, gaya-gaya yang bekerja pada suatu titik dapat didefinisikan sebagai berikut: dapat didefinisikan sebagai berikut: . – energi potensial suatu titik material.
Lipat gandakan kedua sisi dan dapatkan 
. Mari kita bertransformasi dan mendapatkan ekspresi yang membuktikan hukum kekekalan energi
. 
Tumbukan lenting dan tumbukan tidak lenting
Dampak yang benar-benar tidak elastis
- tumbukan dua benda, akibatnya keduanya terhubung dan kemudian bergerak menjadi satu.Dua bola, dengan dan mengalami hadiah yang benar-benar tidak elastis satu sama lain. Menurut hukum kekekalan momentum. Dari sini kita dapat menyatakan kecepatan dua bola yang bergerak setelah tumbukan sebagai satu kesatuan -
. Energi kinetik sebelum dan sesudah tumbukan: 
Dan 
. Mari kita temukan perbedaannya
,Di mana - berkurangnya massa bola . Dari sini terlihat bahwa pada tumbukan dua bola yang benar-benar tidak lenting terjadi kehilangan energi kinetik gerak makroskopis. Kerugian ini sama dengan setengah hasil kali massa tereduksi dan kuadrat kecepatan relatif.
