محاكي التصادم والزخم
اصدم الأقراص واكتشف القانون الذي لا يُكسر أبدًا: الزخم الكلي محفوظ في كل تصادم، مرنًا كان أو غير مرن.
هذه فيزياء تصادم ثنائية الأبعاد حقيقية قائمة على الدفع — بلا تبسيط. اختر إعدادًا مسبقًا أو اسحب على الطاولة لإطلاق قرص، ثم راقب لوحة النظام: يبقى الزخم الكلي ثابتًا في كل اصطدام بين قرص وآخر، بينما تُحفظ الطاقة الحركية فقط عندما يكون التصادم مرنًا تمامًا (e = 1).
تصادم مرن مباشر
كتلتان متساويتان، مرن تمامًا (e = 1). يصطدم قرص متحرك بقرص مماثل ساكن وجهًا لوجه فيتوقف فجأة — تنتقل السرعة بالكامل، تمامًا كمهد نيوتن.
النظام
القرص المحدد
انقر على قرص لقراءة كتلته وسرعته وزخمه وطاقته الحركية، ولضبط كتلته.
الصيغ والمصادر
p = Σ mᵢvᵢ (conserved)
j = −(1+e)·vᵣₑₗ,n / (1/m₁+1/m₂)
v₁′ = ((m₁−m₂)u)⁄(m₁+m₂) (1D, e=1)
v₂′ = (2m₁u)⁄(m₁+m₂) (1D, e=1)
الوحدات خلف هذا التصادم
التصادم محاسبة بعملتين: كمية الحركة والطاقة. وليس لأيٍّ منهما وحدة خاصة بها — كلتاهما مبنيّة من الكيلوغرام والمتر والثانية.
العملتان نفساهما مطبَّقتين على أشياء من الحياة اليومية
| الجسم | الكتلة | السرعة | كمية الحركة p = mv | الطاقة E = ½mv² |
|---|---|---|---|---|
| كرة تنس عند الإرسال | 0.058 kg | 50 m/s | 2.9 kg·m/s | 73 J |
| دراجة هوائية | 15 kg | 5 m/s | 75 kg·m/s | 188 J |
| سيارة داخل المدينة بسرعة 50 km/h | 1500 kg | 14 m/s | 21,000 kg·m/s | 147,000 J |
يُحسب لحظيًا من p = mv وE = ½mv². لاحظ أن الدراجة تحمل 26 ضعف كمية حركة كرة التنس، لكنها لا تحمل سوى 2.6 ضعف طاقتها — كمية الحركة تتناسب مع v والطاقة مع v². ولهذا تُدرَّسان منفصلتين.
كلتاهما محفوظة، لكن واحدة فقط محفوظة دائمًا
كمية الحركة محفوظة في كل تصادم، مرنًا كان أم غير مرن. أما الطاقة الحركية فلا تُحفظ إلا في التصادم المرن: أنزل معامل الارتداد دون الواحد في المحاكي وراقب الطاقة تهبط بينما لا تتزحزح كمية الحركة. الطاقة الناقصة لم تختفِ؛ صارت حرارة وصوتًا لا ترسمهما المحاكاة.
كيف تُعرَّف وحدات النظام الدولي →