Impulsbevarelse ved sammenstød mellem petanquekugler

Vi vil med dette eksperiment forsøge at klarlægge, hvorvidt der i et sammenstød mellem to petanquekugler er impulsbevarelse.

Teori:

Når man skal undersøge, hvad der sker når to objekter støder sammen, har man brug for et nyt værktøj. Dette værktøj kaldes impuls, som først blev beskrevet af Newton i sit hovedværk ”Principia” (hvor han i øvrigt kom med sine tre love).

Impuls beskrives af , hvor p er impuls, m er masse og v er hastighed.

Hvor m er objektets masse, og v er objektets hastighed. p er objektets impuls. Der er ikke nogen særlig enhed for impuls, men det måles i SI-enheden:.

Det gælder, at i et lukket system, uden ydre påvirkning, vil impulsen altid være bevaret, hvorudfra følgende formel kan udledes for et centralt stød:

Det gælder her, at ”u” er hastigheden før sammenstødet, og ”v” er hastigheden efter sammenstødet.

Dette gælder dog også for et ikke centralt stød, under forudsætning af, at man under alle beregninger deler hastighed og impuls op i en x-koordinat,og en y-koordinat. Dette gøres ud fra, at vi fra forsøgsresultaterne får data opgivet i x, og y – koordinater.

Efter at vi har fundet hastigheden for begge legemer, ud fra formlen:

Kan vi finde impulsen for hvert legeme i x og y aksernes retning, ud fra den først nævnte formel. Vi kan dog ikke med sikkerhed sige, om der er impulsbevarelse, men da vi har målepunkter fra både før og efter sammenstødet, kan vi finde objekternes individuelle impuls både før og efter sammenstødet. Den samlede impuls i hver retning kan så findes, ved at lægge de 2 objekters individuelle impuls sammen. Derefter, kan man så afgøre, om der har været impuls bevaring, ved ganske enkelt at sammenligne impulsen før og efter sammenstødet.