Mechanica
Onelastische botsing
Kijk hoe de kinetische energie daalt terwijl de ballen nauwelijks stuiteren.
Onelastische botsing — interactieve Mechanica-simulatie. Kijk hoe de kinetische energie daalt terwijl de ballen nauwelijks stuiteren. Gratis virtueel natuurkundelab in de browser met live SI-metingen en een begeleide rondleiding.
Onelastische botsingen
Bij een onelastische botsing blijft de kinetische energie niet behouden. Objecten kunnen aan elkaar plakken of langzamer weg bewegen dan bij een elastisch geval.
Impuls blijft wel behouden als externe krachten verwaarloosbaar zijn, maar een deel van de kinetische energie wordt inwendige energie (vervorming, warmte). Lage restitutie maakt de botsing zichtbaar 'plakkerig'.
- Σp_before = Σp_after
- KE_after < KE_before
Onderzoeksnota
Plan de vraag voordat je het lab opent
De samenvatting spiegelt de voorgerenderde pagina: leidende vraag, concurrerende voorspellingen, rollen van variabelen, bepalende wetten, opstelling, analyse- en verdiepingsvragen blijven zichtbaar en in deze volgorde.
Leidende vraag
Een bewegende bal botst op een zwaardere stilstaande bal en ze bewegen daarna samen verder. Is de impuls behouden, ook al gaat kinetische energie verloren?
Voorspellingen om te wegen
- Zowel impuls als kinetische energie is behouden
- De impuls is behouden, maar de kinetische energie niet
- Noch de impuls, noch de kinetische energie is behouden
Rollen van variabelen
Wat je instelt:
- Massa van bal A m₁ (kg)
- Massa van bal B m₂ (kg)
- Beginsnelheid van bal A v₁ (m/s)
Wat je meet:
- Beginimpuls p = m₁v₁ (kg·m/s)
- Gezamenlijke snelheid na botsing (m/s)
Hoe het onderzoek verloopt
- Open de simulatie Onelastische botsing en druk op Herstel.
- Zet de KE-sondes op bal A en bal B aan.
- Stel voor elke meting hieronder de beginsnelheid van bal A in, druk op Start en noteer de gezamenlijke snelheid waarmee beide ballen direct na de botsing bewegen.
Leidende vergelijking
Impuls — p = m·v
De grootheid die bij elke botsing behouden blijft, ook bij deze. Bal B start in rust, dus de totale impuls van het systeem vóór de botsing is gewoon de impuls van bal A, m₁v₁.
Kinetische energie — KE = ½·m·v²
Anders dan impuls is kinetische energie bij een onelastische botsing niet behouden — de totale KE vóór en na de botsing vergelijken laat zien hoeveel energie verloren ging aan vervorming en warmte.
Wat het uitprintbare werkblad leerlingen laat uitwerken
- Laat zien hoe je voor één meting de beginimpuls p = m₁v₁ berekent en vergelijk met de aflezing van de simulatie bij dezelfde meting.
- Voorspel met de totale massa (m₁ + m₂) en impulsbehoud de eindsnelheid en vergelijk met je genoteerde waarde. Hoe goed klopt dat?
Waar dit buiten het lab opduikt
- Bereken de kinetische energie vlak vóór de botsing en vlak erna (met de gezamenlijke eindsnelheid en de totale massa). Waar is de ontbrekende kinetische energie gebleven?
- Deze botsing is niet volledig onelastisch (restitutie ≈ 0.05, niet exact 0). Verwacht je dat de echte eindsnelheid iets hoger of lager is dan de ideale voorspelling? Leg uit.
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Middle School Physical Science — Kinetic energy
- Welkom bij Onelastische botsing
- Druk op Start
- Selecteer de bal
- Energie verloren
- Open de gegevens
- Gelukt!
Open de interactieve simulatie om de scène te bouwen, druk op Start en verken met live metingen en een begeleide rondleiding.