آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
برخورد دو گاری؛ پایستگی تکانه و انرژی
دو گاری رو در یک مسیر روبه‌روی هم بذار و برخورد کشسان رو با چسبنده مقایسه کن. کدوم کمیت حفظ می‌شه و چه وقت اصلاً برخوردی رخ نمی‌ده؟
آزمایش رو شروع کنبا جرم‌های ۲ و ۱ کیلوگرم و سرعت‌های ۳ و صفر متر بر ثانیه شروع کن؛ برخورد کشسان رو انتخاب کن. فلش‌ها و عددهای بعد از برخورد رو ببین.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
کشسان و چسبنده رو مقایسه کن
جرم‌ها رو ۲ و ۱ کیلوگرم و سرعت‌های پیش از برخورد رو ۳ و صفر متر بر ثانیه بذار. یک بار برخورد کشسان و بار دیگه چسبنده رو انتخاب کن و سرعت‌ها و انرژی ازدست‌رفته رو بخون.
حدست چیه؟ در هر دو نوع برخورد، تکانهٔ کل تغییر می‌کنه یا فقط در چسبنده انرژی جنبشی کم می‌شه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در برخورد کشسان، سرعت‌های بعدی ۱ و ۴ متر بر ثانیه‌ان و تکانهٔ کل ۶ کیلوگرم‌متر بر ثانیه می‌مونه؛ انرژی جنبشی هم حفظ می‌شه. در برخورد چسبنده، هر دو گاری با سرعت ۲ می‌رن؛ تکانه باز ۶ می‌مونه، ولی ۳ ژول انرژی جنبشی از دست می‌ره.
جرم گاری اول رو بیشتر کن
برخورد رو کشسان نگه دار و سرعت‌های شروع رو ۳ و صفر متر بر ثانیه بذار. یک بار جرم هر دو گاری رو ۱ کیلوگرم و بار دیگه جرم‌ها رو ۴ و ۱ کیلوگرم انتخاب کن.
حدست چیه؟ وقتی گاری اول از دومی سنگین‌تر باشه، بعد از برخورد می‌ایسته یا هنوز به سمت راست حرکت می‌کنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
با جرم‌های برابر، گاری اول بعد از برخورد می‌ایسته و گاری دوم با ۳ متر بر ثانیه می‌ره. وقتی جرم گاری اول ۴ کیلوگرمه، سرعت‌های بعدی ۱٫۸ و ۴٫۸ متر بر ثانیه می‌شن. در هر دو حالت برخورد کشسانه، پس انرژی جنبشی از دست‌رفته صفره.
ببین دو گاری به هم نزدیک می‌شن یا نه
جرم‌ها رو ۲ و ۱ کیلوگرم و نوع برخورد رو کشسان بذار. سرعت‌ها رو یک بار ۳ و صفر و بار دیگه ۳ و ۴ متر بر ثانیه تنظیم کن؛ وضعیت و سرعت‌های بعدی رو ببین.
حدست چیه؟ اگر گاری دومِ جلویی از گاری اول سریع‌تر به راست بره، گاری اول بهش می‌رسه؟
توضیح نتیجه رو ببین
با سرعت‌های ۳ و صفر، گاری اول به دومی می‌رسه و سرعت‌ها بعد از برخورد ۱ و ۴ می‌شن. با سرعت‌های ۳ و ۴، گاری جلویی دور می‌شه؛ برخوردی رخ نمی‌ده و سرعت‌ها همون ۳ و ۴ می‌مونن.
پشت این حرکت چه خبره؟
تکانهٔ کل پیش و پس از برخورد یکیه
p_total = m1 * v1 + m2 * v2
تکانهٔ هر گاری برابر جرم ضرب‌در سرعتشه؛ جهت رو هم علامت سرعت نشون می‌ده. در مدلِ مسیر بدون اصطکاک، تکانهٔ دو گاری با هم پیش و پس از برخورد حفظ می‌شه، چه برخورد کشسان باشه چه چسبنده.
برخورد کشسان با چسبنده فرق داره
KE = 0.5 * mass * velocity^2
در برخورد کشسان، تکانه و انرژی جنبشی هر دو حفظ می‌شن. در برخورد چسبنده، گاری‌ها بعد از برخورد با هم حرکت می‌کنن؛ تکانه حفظ می‌شه ولی بخشی از انرژی جنبشی به شکل‌های دیگه مثل گرما و صدا درمی‌آد.
فقط وقتی نزدیک می‌شن برخورد می‌کنن
گاری اول در سمت چپ گاری دومه و راست جهت مثبته. اگر سرعت گاری اول از دومی بیشتر باشه، فاصله‌شون کم می‌شه و به هم می‌رسن؛ اگر سرعتش برابر یا کمتر باشه، در این مدل برخوردی رخ نمی‌ده. انیمیشن حرکت رو آهسته می‌کنه، اما فلش‌ها سرعت واقعی رو نشون می‌دن.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
اگر تکانه حفظ می‌شه، انرژی جنبشیِ برخورد چسبنده کجا می‌ره؟
تکانه و انرژی جنبشی یکی نیستن. در برخورد چسبنده، گاری‌ها با هم حرکت می‌کنن و بخشی از انرژی جنبشیِ حرکت به شکل‌هایی مثل گرما، صدا و تغییر شکل می‌ره؛ برای همین عدد انرژی ازدست‌رفته مثبت می‌شه، اما تکانهٔ کل ثابت می‌مونه.
سؤال‌های رایج
برخورد کشسان یعنی چی؟
یعنی در این مدل، هم تکانهٔ کل و هم انرژی جنبشی پیش و پس از برخورد حفظ می‌شن. گاری‌ها از هم جدا می‌شن و سرعت‌هاشون طبق جرم‌ها و سرعت‌های شروع حساب می‌شه.
در برخورد چسبنده چه چیزی حفظ می‌شه؟
تکانهٔ کل حفظ می‌شه و دو گاری با یک سرعت مشترک به حرکت ادامه می‌دن. انرژی جنبشیِ حرکت کم می‌شه و در مدل به صورت انرژی ازدست‌رفته گزارش می‌شه.
چرا گاهی برخوردی اتفاق نمی‌افته؟
گاری اول سمت چپ گاری دومه. اگر سرعت گاری اول از سرعت دومی بیشتر نباشه، فاصله کم نمی‌شه و مدل سرعت‌ها رو همون‌طور نگه می‌داره.
سرعت منفی یعنی چی؟
یعنی گاری به سمت چپ حرکت می‌کنه؛ سرعت مثبت یعنی به سمت راست. سرعت‌ها رو با همین علامت وارد کن تا معلوم باشه دو گاری به هم نزدیک می‌شن یا از هم دور.