Darslar 15–16 · 2 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 10-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2017
16
Jismlarning absolyut elastik va noelastik to‘qnashishi
Darslik: 53–56-betlar
MaqsadAbsolyut elastik va noelastik to‘qnashishlarda impuls va energiya saqlanishini qo‘llash.
To‘qnashish – ikki yoki undan ortiq jismning juda qisqa vaqt ichidagi o‘zaro ta’siri. Jism impulsi p = mυ (vektor), yopiq sistemada jismlar impulslarining vektor yig‘indisi saqlanadi. Absolyut noelastik to‘qnashishda jismlar deformatsiyalanib, birga (bir xil tezlik bilan) harakatlanadi: m₁υ₁ + m₂υ₂ = (m₁ + m₂)u, bundan u = (m₁υ₁ + m₂υ₂)/(m₁ + m₂) (tezliklar bir o‘q bo‘yicha ishorasi bilan olinadi). Bunda mexanik energiyaning bir qismi ichki energiyaga (issiqlikka, deformatsiyaga) aylanadi, shuning uchun kinetik energiya saqlanmaydi. Absolyut elastik to‘qnashishda deformatsiya qoldiq qoldirmaydi va impuls hamda kinetik energiya ikkalasi saqlanadi: m₁υ₁ + m₂υ₂ = m₁υ₁′ + m₂υ₂′ va m₁υ₁²/2 + m₂υ₂²/2 = m₁υ₁′²/2 + m₂υ₂′²/2. Ikkinchi jism tinch (υ₂ = 0) bo‘lsa, υ₁′ = (m₁ – m₂)υ₁/(m₁ + m₂), υ₂′ = 2m₁υ₁/(m₁ + m₂). Massalar teng bo‘lsa, jismlar tezliklarini almashadi. Real to‘qnashishlar shu ikki ideal holat orasida bo‘ladi.
Namunalar
Plastilin shar (2 kg, 6 m/s) tinch turgan 4 kg shar bilan yopishdi: u = 2·6/(2 + 4) = 2 m/s. Kinetik energiya avval 2·36/2 = 36 J, keyin 6·4/2 = 12 J: 24 J ichki energiyaga aylandi.
Elastik zarba: 2 kg shar 6 m/s bilan tinch turgan 1 kg sharga uriladi. υ₁′ = (2 – 1)·6/3 = 2 m/s, υ₂′ = 2·2·6/3 = 8 m/s. Tekshiruv: impuls 12 = 2·2 + 1·8 = 12; energiya 36 = 4 + 32 = 36.
Sinfda faoliyat
Faqat o‘qituvchi bilan: ikkita bir xil metall to‘pni ipga osib «Nyuton beshigi» qiling: bitta to‘pni chetga tortib qo‘yib yuboring va qarama-qarshi chetdagi to‘p qanday sakrashini kuzating. Impuls va energiya saqlanishi bilan tushuntiring. Sharlar barmoqqa tegmasin.
Mashq
1
Absolyut elastik va absolyut noelastik to‘qnashishlar nimasi bilan farq qiladi?
Elastikda impuls ham, kinetik energiya ham saqlanadi; noelastikda jismlar birga harakatlanadi va kinetik energiyaning bir qismi ichki energiyaga o‘tadi.
2
Massasi 20 t bo‘lgan vagon 4 m/s tezlik bilan tinch turgan 20 t li vagonga urilib, ular ilashdi. Umumiy tezlik necha m/s?
2
3
2 kg shar 6 m/s bilan 1 kg tinch sharga elastik uriladi. Ikkinchi shar tezligi necha m/s?
8
4
Nima uchun noelastik to‘qnashishda kinetik energiya saqlanmaydi, impuls esa saqlanadi?
Tashqi kuchlar (kichik) hisobga olinmaydi, impuls saqlanadi; energiyaning bir qismi deformatsiya va issiqlikka sarf bo‘ladi.