8+ أمثلة للتصادم المرن تمامًا: حقائق مفصلة وأسئلة شائعة


في هذه المقالة ، سنناقش أمثلة مختلفة من أمثلة الاصطدام المرن تمامًا ، والحقائق التفصيلية حول كل منها.

كرة بينج بونج

ترتد كرة بينج بونج لتحافظ على طاقتها الحركية وزخمها عند كل ارتداد. كلما زادت الطاقة الكامنة المعطاة لكرة بينج بونج ، كلما وصلت إلى الارتفاع على الارتداد عن طريق تحويل كل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية أثناء الاقتراب من سطح الأرض بسبب قوة الجاذبية التي تسحبها للأسفل. سيحدث هذا تأثيرًا على الأرض وسوف ترتد الكرة عموديًا في تيار الهواء.

قوة الجاذبية المؤثرة لأسفل تساوي القوة الناتجة عن تيار الهواء المتجه لأعلى. تتحكم الطاقة الكامنة للكرة وانخفاض الضغط الساكن في الطاقة الحركية للكرة والزخم والارتفاع الذي تصل إليه الكرة.

علاوة على ذلك ، فإن كرة بينج بونج خفيفة الوزن ونابضة ، ولا تفقد سوى كمية صغيرة من الطاقة الحركية بسبب قلة الوزن. قوة الاحتكاك يختبر. وبالتالي ، يتم الحفاظ على الطاقة الحركية والزخم ، وكلاهما من خلال كرة تنس الطاولة.

ضرب الكرات

الرخام مرتبط بـ الطاقة الكامنة عند رفعها إلى ارتفاع معين. يتم تحويل هذه الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية وهي طاقة الحركة.

أزرق ، زجاج ، رخام ، أطفال ، ألعاب ، لعب ، دائري
الرخام؛
الصورة الائتمان: pixabay

يتم إطلاق الطاقة الحركية عند اصطدام الكرة بالرخام التي تظل ثابتة في المركز. عند الضرب ، يتم نقل الطاقة الحركية للرخام المنطلق إلى الرخام على الأرض وتزاح مع كمية الطاقة الحركية التي يتلقاها.

مهد نيوتن

مهد نيوتن هو خير مثال على ذلك تصادم مرن لأنه يحافظ على كلا الزخم والطاقة. تتكون البوب ​​المعلقة على المهد بسلسلة متساوية الطول من كتل متساوية. عادة ، يأتي مهد نيوتن مع خمسة بوبس.

عندما يتم إعطاء قوة دفع واحدة من الزاوية ، فإنها تنقل الطاقة في شكل طاقة كامنة وتحرر الطاقة مرة أخرى عن طريق تأرجح البوب ​​في نهاية الصف في الهواء ومرر الطاقة الكامنة مرة أخرى إلى البوب ​​في المنتصف . وبالتالي ، يتم أيضًا الحفاظ على الطاقة التي تُعطى للمهد وزخم البوب ​​مرة واحدة.

أمثلة اصطدام مرنة تماما
مهد نيوتن

لكي يكون تصادم البوب ​​مرنًا تمامًا ، يجب أن يكون الزخم والطاقة المرتبطان بالبوب ​​متماثلًا حتى بعد الاصطدام ويمكن صياغة ذلك لمهد نيوتن في المعادلة أدناه:

منذ م1=m2=m3=m4=m5= م وهناك طاقة حركية مرتبطة بالبوب ​​2,3،4 و 2 سرعة البوب ​​4-5 تساوي صفرًا. والسرعة الابتدائية لـ bob 1 هي صفر وبعد الاصطدام ، تصبح سرعة bob XNUMX صفرًا.

ولذلك،

mu1= بالسيارات5

الزخم والطاقة الحركية لـ bob 1 & bob 5 متماثلان ، حيث يتم حفظهما بواسطة bob في منتصفهما.

تصادم كرات البلياردو

عند استهداف كرة البلياردو بعصا البلياردو ، تُعطى الطاقة الحركية للكرة التي بسببها تبدأ في التسارع وتصطدم بالكرة المستهدفة. عند الاصطدام ، تنتقل الطاقة الحركية إلى الكرة المستهدفة وموجهة نحو الجيب.

تذكار لعبة الكيرم

عندما يضرب المهاجم الكارومن ، يتم نقل الطاقة الحركية وزخم المهاجم إلى كارومين. عند اكتساب الطاقة الحركية ، ينتقل carrommen أكثر نحو الفتحة الصافية للوحة carom.

نثر كومبتون

هذا مثال على اصطدام الفوتونات بجسيم مشحون مستقر. يضرب الفوتون الذي يقترب من اللانهاية الجسيم المشحون الذي يمتلك طاقة: -

Eفوتونات= hc /

عند الاصطدام بالجسيم المشحون ، يتم نقل الطاقة الحركية للفوتون إلى الجسيم المشحون الذي يتم ارتداده بعد ذلك بواسطة الجسيم وتشتت الطاقة المتبقية بواسطة الجسيم الذي يطلق الفوتون.

التغيير في الطول الموجي للفوتون قبل وبعد الاصطدام تعطى بالمعادلة: -

يتم الحفاظ على زخم وطاقة الفوتون في هذا التصادم ، وبالتالي فهو تصادم مرن.

الترامبولين

يكتسب الشخص الذي يقفز على الترامبولين طاقة كامنة بسبب مرونة الترامبولين التي تقذف الجسم في الهواء وتحويل هذه الطاقة الكامنة إلى الطاقة الحركية التي تحرك الجسم.

يتم تحويل هذه الطاقة الحركية مرة أخرى إلى طاقة كامنة عندما يصل الجسم إلى الارتفاع حيث يتم تحويل كل الطاقة الحركية إلى طاقة كامنة ، وبالتالي هناك توقف لبعض أجزاء من الألف من الثانية في الهواء قبل أن يبدأ الجسم في العودة إلى أسفل بسبب تأثير الجاذبية.

طاقة الجسم و يتم الحفاظ على الزخم أثناء القفز على الترامبولين ، فهذا مثال على الاصطدام المرن تمامًا.

أكياس الهواء

تتحرك الجزيئات في الهواء بحركات عشوائية بسبب المسافة الفاصلة بينها. مع زيادة درجة حرارة النظام ، تزداد خفة حركة الجزيئات في الهواء وتزداد فرص حدوث ذلك تصادم بسبب العشوائية في حركة الجزيئات.

تقصف هذه الجزيئات بعضها البعض في الهواء ، وتطلق وتكتسب كمية متساوية من الطاقة اعتمادًا على الكتل الجزيئية ، وتتشتت مع الحفاظ على مقياس مكافئ للطاقة الحركية والزخم الذي كان قبل اصطدام الجزيئات.

قراءة المزيد عن 15+ أمثلة للتصادم المرن: حقائق مفصلة وأسئلة شائعة.

الأسئلة المتكررة

ما هو التصادم المرن تمامًا؟

إذا احتفظ الجسيم عند الاصطدام بطاقته الحركية وزخمه ، فإنه يسمى تصادم مرن.

في حالة الاصطدام المرن تمامًا ، لا تتغير الطاقة الحركية وزخم الجسيم بعد الاصطدام.

هل تتغير الطاقة الحركية بعد الاصطدام في تصادم مرن تمامًا؟

لا ، لا يتغير بعد الاصطدام في حالة الاصطدام المرن تمامًا.

لا تتحول الطاقة الحركية إلى أي شكل آخر من أشكال الطاقة ولا تفقد أي طاقة حركية في الاصطدام.

كيف يختلف الاصطدام المرن عن الاصطدام المرن تمامًا؟

كلا النوعين من الاصطدامات عبارة عن اصطدامات مرنة ومن ثم نعلم أن الطاقة الحركية ، وكذلك الزخم ، يتم حفظهما في هذه العملية.

ولكن في حالة الاصطدام المرن تمامًا ، لا توجد خسارة في الطاقة الحركية على الإطلاق ؛ لذلك ليس هذا هو الحال في تصادم مرن.

كيف يمكنك تقليل القوة المؤثرة على الجسم أثناء الاصطدام؟

كلما قلت الطاقة الحركية للجسم ، كلما كان تأثير الجسم أصغر أثناء الاصطدام.

يمكن تقليل القوة عن طريق تقليل الوقت اللازم لتصادم الجسم عن طريق تقليل سرعة الجسم.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات