Impulslagen
Teori:
Storheten impuls är definierad enligt I = F·t och mäts i Ns (kgm/s) Impulsen är
en kraft som verkar under en tid och skapar en rörelsemängdsändring.
𝑰 = 𝑭 ∙ 𝒕 = 𝒎𝒗𝟐 − 𝒎𝒗𝟏 = ∆𝒑
Impulslagen:
Dvs. impulsen = ändring i rörelsemängd.
Material:
Rullbana, vagn med tillhörande vikter, rörelsesensor, kraftgivare.
Öppna datastudio och välj aktivitet Impuls, alt. ställ in rörelsesensorns på
100 Hz och mätning av sträcka och hastighet som funktion av tiden samt
kraftgivaren på 250 Hz och mät kraften vid tryck som funktion av tiden.
Frekvenserna måste vara rätt ställda för att ge bra hastighets- och kraftgrafer.
Nolla kraftgivaren. Experimentet fungerar inte med Spark Vue eftersom den
ställer in samma frekvens på båda mätinstrumenten.
Uppgift 1:
Rulla vagnen mot kraftgivaren.
Du får tre grafen som beskriver sträckan, hastigheten och kraften som funktion
av tiden. Besvara följande frågor:
-
-
Bestäm hastigheten före och efter kollisionen med hjälp av
Riktningsverktyget på verktygslistan ur sträcka-grafen. Jämför med
motsvarande värden ur hastighetsgrafen. Stämmer de överens?
När under rörelsen är kraften som störst?
Hur stor är kraften på vagnen då?
Vilken riktning har kraften på vagnen?
Hur stor är hastigheten när kraften är som störst?
Bestäm med hjälp av Riktningsverktyget accelerationen vid detta ögonblick.
Beräkna kraften med kraftekvationen F = ma och jämför med kraft/tidgrafen. Stämmer värdena överens?
Bestäm arean under kraft/tid-grafen genom att använda Markera område och
sedan ∑-verktyget, area. Kontrollera om impulslagen gäller.
Uppgift 2:
Upprepa försöket med tilläggsvikter på vagnen. Kontrollera impulslagen.
