Bevegelsesmengde og energi

Oppgave 5

a) Målinger:

h = 5,00 cm = 0,0500 m

Formler:

1/2mv² + mgh = 1/2mv² + mgh

Viser at farten til klossen med kula er 1,0 m/s etter at kula har festet seg

1/2mv² = mgh

v =

v =

Farten er 1,0 m/s.

b) Målinger:

m = 0,50 g = 0,00050 kg

M = 0,10 kg

Formler:

p_før = p_etter

mv₀ = mv

Regner ut farten til luftgeværkula rett før den treffer klossen

mv₀ + Mv_o = (m + M)v

mv₀ = (m + M)v

v₀ =

v₀ =

c) Den beste måten å beregne farten, er ved hjelp av et høyhastighetskamera.

d) Målinger:

h = 2l

Formler:

1/2mv² + mgh = 1/2mv² + mgh

p_før = p_etter

Skal vise at farten vk minst må være lik

Finner et uttrykk for den laveste farten gummiballen kan ha for å nå punktet T, ved hjelp av loven for bevaring av energi.

mgh =

2mgl =

v_g =

Viser deretter at formelen stemmer, ved hjelp av loven om bevaring av bevegelsesmengde

m_kv_0,k + M_gv_o,g = m_kv_k + M_gv_g

m_kv_0,k = m_kv_k + M_gv_g

Setter: v_k = 1/2v_0,k og v_g =

m_kv_0,k = 1/2m_kv_0,k + 2M_g

m_kv_0,k = 4M_g

Har nå vist at farten v_k til luftgeværkula minst må være lik

v_0,k =

for at stanga med gummiballen skal passere det øverste punktet T sirkelen.