Newtonin keilu: liikemäärän ja energian siirtyminen

1 · Ennusta

Jos vedät ensimmäistä palloa taakse vapautuskorkeudelle h ja annat sen heilautua riviin, mikä määrää, kuinka nopeasti viimeinen pallo lentää ulos?

• Kauimmainen pallo lähtee noin samalla nopeudella, jonka ensimmäinen pallo oli törmäyshetkellä.
• Kauimmainen pallo lähtee hitaammin, koska keskimmäiset pallot imevät osan liikkeestä.
• Kauimmainen pallo lähtee nopeammin kuin ensimmäisen pallon törmäysnopeus.

2 · Kokoa

1. Avaa Newtonin keilu -esiasetuksen hiekkalaatikossa.
2. Raahaa vasemmanpuoleisin pallo ulospäin ja ylös asettaaksesi vapautuskorkeuden, ja lue sitten, kuinka korkealla se on lepokohtansa yläpuolella.
3. Päästä pallo irti ja anna sen heilahtua alas koskettavien pallojen riviin. Katsele, mitkä pallot lentävät ulos kauimmaiselta puolelta ja kuinka korkealle ne heilahtavat.

3 · Kerää data

Kuvaa kauimmaisen pallon lähtönopeus (y-akseli) vapautuskorkeutta vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi. Onko suhde suora viiva?

4 · Analysoi

1. Jokaiselle riville laske vapautuksen PE (mgh) ja törmäyksen KE, jonka ensimmäisen pallon pitäisi olla juuri ennen kuin se saavuttaa heilahduksensa alimman kohdan (½mv², käyttäen mittaamaasi farSpeed-arvoa v:lle). Miten nämä kaksi energiaa vertautuvat?
2. Käyttäen liikemäärän ja liike-energian säilymistä yhtä suurten massojen ketjussa selitä, miksi kauimmainen pallo lähtee (likimain) ensimmäisen pallon törmäysnopeudella, kun taas välissä olevat pallot liikkuvat tuskin lainkaan.

5 · Laajenna

1. Miksi keskimmäiset pallot liikkuvat tuskin lainkaan, vaikka törmäyksen impulssi kulkee jokaisen niistä läpi?
2. Hiekkalaatikossa heilahtaako kauimmainen pallo koskaan täsmälleen yhtä korkealle kuin vapautuskorkeutesi? Mitä aukko (jos sellainen on) kertoo siitä, kuinka kimmoisia törmäykset oikeasti ovat?

Tämän kokeen fysiikka

← Takaisin kokeeseen

138 ilmaista tulostettavaa fysiikan työarkkia