درباره این ابزار
ماشینحساب برخورد (یکبعدی) یک ابزار رایگان و درونمرورگری فیزیک است که سرعتهای پس از برخورد رودررو بین دو جسم را مییابد. جرم و سرعت اولیه هر کدام را وارد کنید، نوع برخورد را انتخاب کنید، و ابزار هر دو سرعت نهایی بهعلاوه محاسبه تکانه و انرژی جنبشی را برمیگرداند. همه محاسبات بهصورت محلی در مرورگر شما اجرا میشوند.
تکانه همیشه پایسته است: p = m₁v₁ + m₂v₂. برای برخورد کاملاً ناکشسان، اجسام با v' = (m₁v₁ + m₂v₂)/(m₁ + m₂) به هم میچسبند. برای برخورد کشسان از v₁' = ((m₁ − m₂)v₁ + 2m₂v₂)/(m₁ + m₂) و v₂' = ((m₂ − m₁)v₂ + 2m₁v₁)/(m₁ + m₂) استفاده میکند. برای ضریب بازگشت دلخواه e، پایستگی تکانه را با e = (v₂' − v₁')/(v₁ − v₂) ترکیب میکند.
کاشیهای نتیجه، هر دو سرعت پس از برخورد، تکانه کل پایسته و انرژی جنبشی پیش و پس از برخورد را نشان میدهند تا دقیقاً ببینید برخورد چه مقدار انرژی را تلف میکند. از سرعتهای مثبت و منفی برای نشان دادن جهت در امتداد خط حرکت استفاده کنید.
پرسشهای پرتکرار
ضریب بازگشت چیست؟
آن e = (v₂' − v₁')/(v₁ − v₂) است، نسبت سرعت نسبی پس از برخورد به پیش از آن. e = 1 کاملاً کشسان است (بدون اتلاف انرژی)، e = 0 کاملاً ناکشسان است (اجسام میچسبند)، و مقادیر بینابین، برخوردهای واقعی و نیمهجهنده را مدلسازی میکنند.
آیا تکانه همیشه پایسته است؟
بله. تکانه کل p = m₁v₁ + m₂v₂ در هر نوع برخورد پایسته است، به همین دلیل کاشی تکانه پیش و پس از برخورد یکسان است. در مقابل، انرژی جنبشی فقط در برخورد کاملاً کشسان پایسته است.
چرا جرمهای برابر در برخورد کشسان سرعتها را جابجا میکنند؟
وقتی m₁ = m₂ باشد، فرمولهای کشسان به v₁' = v₂ و v₂' = v₁ ساده میشوند، بنابراین دو جسم بهسادگی سرعتها را با هم مبادله میکنند — نتیجهای کلاسیک که میتوانید با جرمهای برابر و هر سرعتی آن را تأیید کنید.
جهتها را چگونه وارد کنم؟
از علامت هر سرعت استفاده کنید: مثبت در یک جهت، منفی در جهت دیگر در امتداد خط برخورد. جرمها باید مثبت باشند. همه چیز در مرورگر شما محاسبه میشود و هیچ چیزی آپلود نمیشود.
ابزارهای بیشتر