Meteor-krater: sammenhæng mellem diameter og energi

Vi skal undersøge, hvordan kraterets diameter afhænger af meteorens energi.

Teori

Når en meteor passerer ned gennem atmosfæren, har den en energi. Energien kommer fra meteorens fart (kinetisk energi) og fra meteorens højde over jordoverfladen (potentiel energi). Hvis vi laver et eksperimentet, kan vi lade vores ”meteor” falde fra en vis højde over overfladen og dermed nøjes med at regne med potentiel energi, som er givet ved

Energi = masse ? 9,82 ? højde

Den potentielle energi omdannes til varme ved sammenstødet med underlaget. Samtidig vil der ved energiomsætningen dannes et krater. Jo større energi, jo større krater.

Teorien for kraterdannelse siger, at energi er proportional med diameter i 4. potens:

Energi = konstant · Diameter 4

Eksperiment

Stålkugler slippes fra en højde, så de rammer ned i en spand med sand. Kraterdiameteren kan måles. Sandet skal være tørt og løst, og overfladen skal være lige: Rør sandet igennem med fingrene, og skrab den helt plan med en lineal før hvert forsøg. Vedlæg fotos af eksperimentet og af et krater i sandet.

DataMasse = 0,0326 kg

Højde (meter)

½

1

1½

2

2½

Energi=masse?9,82?højde (Joule)

0,16007

0,3201

0,4802

0,6403

0,80033

Diameter (cm)

6

7

8

9

10

Diameter 4

1.296