Usaha, energi, daya, dan tumbukan
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| coefficient of restitution/ˌkəʊɪˈfɪʃənt ɒv rɪstɪˈtjuːʃn/ | Koefisien restitusi |
Apa arti pantulan yang lebih lambat?
- Bola memantul lebih lambat setelah menabrak dinding. Momentum dan energi kinetik menjawab bagian-bagian berbeda dari cerita tabrakan.
- Pelajaran ini mempelajari koefisien restitusi: Rasio kecepatan pemisahan relatif terhadap kecepatan pendekatan relatif sepanjang garis benturan.
Pilih struktur matematika
- Usaha adalah gaya dikali perpindahan searahnya. Energi kinetik adalah mv²/2 dan energi potensial gravitasi adalah mgh. Momentum kekal untuk tabrakan terisolasi; koefisien restitusi memberikan hubungan kecepatan relatif, bukan kekekalan energi kinetik.
- Nyatakan input yang diperbolehkan dan satuan sebelum menghitung. Persamaan harus mengekspresikan hubungan, bukan sekadar mencatat entri kalkulator.
Dalam tumbukan tak lenting, besaran manakah yang tetap kekal?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Kekekalan momentum terjadi karena gaya tumbukan bersifat internal. Energi kinetik umumnya hilang akibat deformasi, bunyi, dan panas kecuali tumbukan sempurna elastis (e=1).
Kerjakan kasus yang dicek
- Periksa hasilnya terhadap besaran awal. Substitusikan ke dalam hubungan asli, atau bandingkan grafik dan jawaban numerik jika sesuai.
Benda bermassa 2 kg bergerak dengan kecepatan 6 m/s memiliki energi kinetik 2×6²/2=36 J. Jika gaya penahan konstan sebesar 3 N menghentikannya, usaha=3s=36, sehingga s=12 m. Pantulan dinding dengan kecepatan pendekatan 5 dan e=0.6 memiliki kecepatan pantul 3 m/s berlawanan arah.
Usaha, energi, daya, dan tumbukan
Usaha adalah gaya dikali perpindahan pada arahnya
Bandingkan model dengan kasus yang diselesaikan dan jelaskan satu perubahan.
Temukan energi kinetik untuk m=2 kg, v=6 m/s.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Energi kinetik=mv²/2=2×36/2=36 J.
Uji jalan pintas yang menggoda
- Kekankan momentum hanya ketika impuls eksternal dapat diabaikan. Energi kinetik umumnya hilang dalam tabrakan tidak lenting. Daya adalah laju transfer energi, bukan jumlah energi.
- Ketika jalan pintas gagal, identifikasi asumsi yang dilanggar. Pertahankan nilai eksak hingga pembulatan akhir yang diminta.
Setiap tabrakan mengkekalkan energi kinetik. Klaim ini salah. Jelaskan definisi atau asumsi mana yang dilanggar.
Gaya penahan sebesar 3 N menghilangkan 36 J. Temukan jarak berhenti.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Hambatan menghilangkan 3 J per meter: jarak=36/3=12 m.
Setiap tumbukan mengawetkan energi kinetik.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Hanya awetkan momentum jika impuls eksternal dapat diabaikan. Energi kinetik umumnya hilang dalam tumbukan tidak lenting. Daya adalah laju transfer energi, bukan jumlah energi.
Interpretasikan situasi baru
- Tentukan tanda arah sebelum menulis persamaan tabrakan. Untuk masalah gerak terhubung, pilih seluruh sistem untuk energi ketika tegangan internal saling menghilangkan; hitung secara eksplisit usaha gesekan.
- Solusi lengkap memberikan hasil matematis dan menjelaskan maknanya. Periksa apakah hal itu mungkin dalam konteks yang dinyatakan.
Temukan kecepatan pantul dari dinding ketika kecepatan pendekatan adalah 5 m/s dan e=0.6.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Untuk dinding tetap, kecepatan pantul=e×kecepatan pendekatan=0.6×5=3 m/s.
Pasangkan setiap besaran energi dengan ekspresinya.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Usaha mentransfer energi antar penyimpanan; energi kinetik bergantung pada v², sedangkan momentum—sebuah vektor—mematuhi aturan kekekalannya sendiri dalam tumbukan.
Gunakan ini dalam kursus anda
- edexcel IAL matematika lanjutan; unit resmi M2. Pengayaan dari unit lain diidentifikasi dalam tinjauan cakupan; ini bukan persyaratan tambahan cash-in.
- Berikan metodenya sebelum jawaban akhir, dan gunakan aturan kalkulator serta rumus pada kertas ujian. Tinjau jawaban yang salah dengan menemukan langkah pertama yang tidak valid.
Rasio kecepatan pemisahan relatif terhadap kecepatan pendekatan relatif sepanjang garis benturan. Pilih hubungannya, tunjukkan metodenya, periksa asumsinya, dan interpretasikan hasilnya.