|
|
|
|
การชนในสองมิติ
วัตถุประสงค์
เพื่อศึกษากฎการทรงโมเมนตัม รวมทั้งคำนวณหามวลของวัตถุที่ชนกัน
ทฤษฎี
ในการชน ผลบวกเวกเตอร์ของโมเมนตัมก่อนเหตุการณ์ทันที มีค่าเท่ากับผลบวกเวกเตอร์ของโมเมนตัมหลังเหตุการณ์ทันที ผลบวกเวกเตอร์ของโมเมนตัมของวัตถุที่เกี่ยวข้องในเหตุการณ์ไม่เปลี่ยนในระหว่างการชน
ดังนั้นเมื่อวัตถุสองชิ้นมวล m1 และ m2 ชนกัน
โมเมนตัมทั้งหมดก่อนชน = โมเมนตัมทั้งหมดหลังชน |
|
โดยที่ u1 และ u2 เป็นความเร็วก่อนการชน ส่วน v1 และ v2 เป็นความเร็วหลังการชน
และในทำนองเดียวกันสำหรับแกน y และ z
การชนแบบยืดหยุ่นสมบูรณ์
การชนแบบยืดหยุ่นสมบูรณ์ คือ การชนที่ผลบวกของพลังงานจลน์ของการเลื่อนตำแหน่งของวัตถุมีค่าไม่เปลี่ยนในระหว่างการชน ในกรณีของวัตุสองชิ้น
อุปกรณ์การทดลอง
- แท่นทดลอง
- ก้อนมวลติดพัดลม มีมวล 500 กรัม
- ก้อนมวลสำหรับเติม ก้อนละ 500 กรัม
- อุปกรณ์บันทึกเส้นทางการเคลื่อนที่
อุปกรณ์การทดลอง
|
- เลื่อนก้อนมวลไปวางไว้ที่ตำแหน่งที่เหมาะสม คือตำแหน่งที่ไม่อยู่ชิดกันจนเกินไป
- ผลักก้อนมวลให้เคลื่อนที่มาชนกัน
- หลังจากมีการชนกันจนได้ระยะทางหลังชนขนาดหนึ่ง (ประมาณ 5-10 จุดของรอยดำ) ให้กดสวิทซ์ปิดการบันทึกเส้นทางการเคลื่อนที่ เพื่อไม่ให้เกิดรอยมากเกินไปจนเกิดความสับสน
- ทำการวัดความเร็วที่เปลี่ยนไปดังนี้
4.1 วัดระยะทางหลังการชน ประมาณ 5-10 จุด (Sf1)
4.2 ขีดเส้นต่อเนื่องจากเส้นที่ลากผ่านจุดหลังการชน เป็นระยะทาง Sf1
4.3 วัดระยะทาง Sf1โดยใช้จำนวนจุดเท่ากับข้อ 4.1
4.4 วัดระยะทาง ΔS1 แล้วบันทึกลงในสมุดโน้ต
4.5 ทำซ้ำสำหรับมวลก้อนที่สองจะได้ระยะทาง ΔS2
- ทำการทดลองซ้ำโดยทำการชนใหม่ 5 ครั้ง
- คำนวณค่า ΔS1/ΔS2 และหาค่าเฉลี่ย
- คำนวณค่า m2 จาก m2 = m1 x (ΔS1/ΔS2)เฉลี่ย และตรวจผลการทดลอง
|
|
|