Elastiske stød & impulsbevarelse

1 · Forudsig

To identiske kugler ruller mod hinanden med samme fart og støder elastisk sammen. Hvordan er deres hastigheder efter stødet sammenlignet med før?

• Hver kugle hopper lige tilbage med samme fart, som den kom med
• Begge kugler stopper fuldstændigt ved kollisionspunktet
• Begge kugler fortsætter uændret, som om de passerede hinanden

2 · Opsætning

1. Åbn simulationen med elastisk kollision, og tryk på Nulstil.
2. Kontrollér, at begge kugler har samme masse, og indstil mødefarten for hvert forsøg nedenfor (kugle A bevæger sig mod højre, kugle B mod venstre med samme fart).
3. Tryk på Afspil, følg med i impulsmålerne på begge kugler, og notér kugle A's impulsaflæsning lige efter, at kuglerne adskilles.

3 · Saml data

Afbild mødefart v (x-aksen) mod kugle A's kinetiske energi før stødet (y-aksen).

4 · Analysér

1. Vis din udregning af kugle A's impuls før stødet (p = mv) for ét forsøg, og sammenlign med simulationens impulsmåler-aflæsning.
2. Sammenlign kugle A's impuls før og efter stødet. Hvad fortæller fortegnskiftet dig om dens retning? Er den samlede impuls af kugle A + kugle B bevaret?

5 · Udvid

1. Simulationen bruger en restitution på 0,98, ikke en perfekt 1,0. Hvordan ville du forvente, at returimpulsen afviger fra din idealiserede forudsigelse, og hvorfor?
2. Hvis kugle B var dobbelt så tung som kugle A, ville kugle A så stadig hoppe lige tilbage? Brug de generelle formler for elastisk kollision til at ræsonnere over det.

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark