Mechanica
Newtonwieg
Kijk hoe de impuls door de rij naar de verste bal gaat.
Newtonwieg — interactieve Mechanica-simulatie. Kijk hoe de impuls door de rij naar de verste bal gaat. Gratis virtueel natuurkundelab in de browser met live SI-metingen en een begeleide rondleiding.
Newtonwieg
Een rij gelijke ballen geeft impuls door via vrijwel elastische botsingen — de verste bal zwaait uit terwijl de anderen nauwelijks bewegen.
Als de buitenste bal de rij raakt, reist de impuls door de keten van contacten. In het ideale geval vertrekt de laatste bal met het grootste deel van de impuls, terwijl de binnenste ballen vrijwel stil blijven.
- Impuls behouden langs de rij
- Vrijwel elastische contacten
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
Als je de eerste bal tot een loslaathoogte h naar achteren trekt en hem in de rij laat zwaaien, wat bepaalt dan hoe snel de laatste bal eruit vliegt?
Voorspellingen om te wegen
- De verste bal vertrekt met ongeveer dezelfde snelheid die de eerste bal bij de bots had.
- De verste bal vertrekt langzamer, omdat de middelste ballen een deel van de beweging opnemen.
- De verste bal vertrekt sneller dan de botsnelheid van de eerste bal.
Rollen van variabelen
Wat je instelt:
- Massa van de bal (kg)
- Loslaathoogte (m)
Wat je meet:
- Ge PE vrij (J)
- Vertreksnelheid van de verste bal (m/s)
Hoe het onderzoek verloopt
- Open de voorinstelling Newtons wieg in de sandbox.
- Sleep de linkerste bal naar buiten en omhoog om een loslaathoogte in te stellen en lees af hoe hoog hij boven zijn rustpunt hangt.
- Laat de bal los en laat hem in de rij aan elkaar rakende ballen zwaaien. Kijk welke bal(len) er aan de andere kant uitvliegen en hoe hoog ze uitzwaaien.
Leidende vergelijking
Zwaartekrachtsenergie — PE = m·g·h
De teruggetrokken bal slaat energie op gelijk aan zijn gewicht keer de afstand waarmee je hem boven zijn rustpunt tilde — dit drijft na het loslaten de hele kettingreactie aan.
Kinetische energie — KE = ½·m·v²
Terwijl de losgelaten bal naar beneden zwaait, zet zijn opgeslagen PE zich om in KE; onderaan wordt die KE via de keten van botsingen bijna volledig doorgegeven aan de verste bal.
Wat het uitprintbare werkblad leerlingen laat uitwerken
- Reken voor elke rij de loslaat-PE (mgh) uit en de bots-KE die de eerste bal net voor de onderkant van zijn zwaai hoort te hebben (½mv², met je gemeten farSpeed als v). Hoe verhouden de twee energieën zich?
- Leg met impulsbehoud en behoud van kinetische energie voor een keten van gelijke massa's uit waarom de verste bal vertrekt met (bij benadering) de botsnelheid van de eerste bal, terwijl de ballen ertussen nauwelijks bewegen.
Waar dit buiten het lab opduikt
- Waarom bewegen de middelste ballen nauwelijks, ook al gaat de stoot van de botsing door elk van hen heen?
- Zwaait de verste bal in de sandbox ooit exact even hoog als je loslaathoogte? Wat zegt het verschil (als dat er is) over hoe elastisch de botsingen echt zijn?
- AP Physics 1 — Unit 4: Linear Momentum
- AP Physics C: Mechanics — Unit 4: Linear Momentum
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Momentum & collisions
- NGSS High School Physics — Conservation of momentum
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Welkom bij Newtons wieg
- Druk op Start
- Selecteer de eerste bal
- Impuls door de rij
- 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.