المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
ميعاد زراعة الجزر
2024-11-24
أثر التأثير الاسترجاعي على المناخ The Effects of Feedback on Climate
2024-11-24
عمليات الخدمة اللازمة للجزر
2024-11-24
العوامل الجوية المناسبة لزراعة الجزر
2024-11-24
الجزر Carrot (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-24
المناخ في مناطق أخرى
2024-11-24

آداب التعامل مع الدنيا
22-6-2017
دعاء المؤمن
2023-03-27
مخارج الحروف والأصوات
8-11-2020
الرجل ينسب لأبيه
6-3-2018
الاسراء والمعراج
22-11-2015
تربية الماشية في بولندا
2024-11-07

Double Collision of Mass–Spring System  
  
2210   02:19 مساءاً   date: 28-7-2016
Author : Sidney B. Cahn And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 1 , p 13

Double Collision of Mass–Spring System

A ball of mass M moving with velocity V0 on a frictionless plane strikes the first of two identical balls, each of mass m = 2kg connected by a massless spring with spring constant k = 1kg/s2 (see Figure 1.1). Consider the collision to be central and elastic and essentially instantaneous.

Figure 1.1

a) Find the minimum value of the mass M for the incident ball to strike the system of two balls again.

b) How much time will elapse between the two collisions?

SOLUTION

a) Let us call the ball of mass M ball 1, the first ball struck 2, and the third ball 3 (see Figure 1.2a). After the first collision, ball 1 will move with constant velocity V1 and balls 2 and 3 will oscillate. For another collision to take place, the coordinates of balls 1 and 2 must coincide at some later moment. First find V1 after the initial collision, considered to be instantaneous. Then, this problem is no different from the collision of just two balls of masses M and m. If the velocity of the first ball before the collision is V0 we can find V1 and V2 from energy and momentum

Figure 1.2a

conservation:

Again,

(1)

(2)

After the collision the first ball will move with constant velocity V1 and so its position coordinate x1 = V1t = V0t(1- γ)/(1+ γ). The center of mass of balls 2 and 3 will also move with constant velocity Vc = V2/2 (since m2 = m3 = m) Therefore from (2)

Now, in the center of mass frame of balls 2 and 3, the two balls are moving toward one another each with speed V2/2 and they will start to oscillate relative to the center of mass with the following time dependence:

where and k' is the spring constant of half of the spring, k' ≡ 2k. From energy conservation, the initial energy of mass 2 in the center of mass frame goes into the energy of spring deformation with an amplitude corresponding to the velocity change from V2/2 to zero:

In the lab frame

Figure 1.2b

For the second collision to occur, we need x1 = x2 or

(3)

So we have

(4)

The easiest way is to solve (4) graphically (see Figure 1.2b). For the solution to exist, we have the condition γ ≤ γmax, where

at φ0 ≈ 3π/2. The minimum value of the mass M = mmax ≈ 10 kg

b) The time between collisions is




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.