Impuls og energibevarelse ved stød

Formålet med forsøget er, at undersøge impuls og energibevarelse vha. en luftpudebænk.

Teori

Ved dette forsøg skal vi undersøge det centrale stød. Det centrale stød er, når to ting, som bevæger sig på en linje, støder sammen. Dette kunne f.eks. være to billardkugler.

Fysikken bag et centralt stød kan beregnes. Det kan beregnes, hvis man ved at to kugler med massen mA og mB rammer hinanden med hastighederne uA og uB og efter stødet har hastighederne vA og vB. Under stødet vil kugle A påvirke kugle B med kraften F1, og kugle B vil så påvirke kugle A med kraften F2, således at F1 og F2 er lige store og modsatrettede: F1+F2=0m’

Bruger vi så Newtons 2. lov, så vil man få:

F1= mB.aB og F2= mA.aA

Vi ved at:

Alt dette kan man så samle, og det kan skrives som:

Det kan så omskrives til (ved at gange med ?t):

Det kan så igen omskrives til:

Ligningen viser, at hvis man ganger de to kuglers hastigheder med masserne og lægger dem sammen, så får man samme resultat før og efter stødet.

Den størrelse man får kaldes for impulsen. Dvs. at en genstand med masse, m, og hastighed, v, har en impuls, p, som man kan finde ved denne ligning: