Et eksempel fra STX 3.g
Stødforsøg | Rapport | Fysik A
Brug materialet til at undersøge opbygning, metode og faglige valg.
Lær af eksemplet på 15 minutter
Læs med de tre spørgsmål herunder, og skriv et kort svar på hvert, gerne med et sidetal. Så har du noget konkret at tage med over i din egen opgave.
- 4 min
Find formålet. Står det som noget, forsøget kan måle eller teste?
- 4 min
Følg ét tal fra måletabellen til resultatet. Kan du se hvert regnetrin?
- 4 min
Læs fejlkilderne. Siger rapporten, hvor meget hver fejlkilde betyder for resultatet, eller nævner den dem bare?
- 3 min
Din egen opgave: Står der i din egen rapport, hvor langt dit resultat ligger fra det forventede, og hvorfor?
Skal du selv skrive rapport? Kravene og en skabelon står her: Fysikrapport og journal
Om opgaven
Ophavet er ikke dokumenteret for denne post. Katalogoplysninger: STX 3.g, Fysik A, 15 sider. Brug materialet til at se, hvordan teksten er bygget op, og hvilke faglige valg der er truffet.
Læs, hvilke metoder fysik giver dig, og hvad du kan skrive en stor opgave om: Fysik i gymnasiet.
Hele opgavens tekst
Se originaldokumentetLæs teksten direkte her på siden. Figurer og den præcise opsætning af tabeller og formler finder du i originaldokumentet.
Gå til en side
Side 1
Denne side indeholder en illustration uden læsetekst. Se den i originaldokumentet.
Side 2
SIDE 1
Oliver Prehn Mikkelsen | Fysik | 27. december 2015
Stødforsøg
MED HELE HOLDET
Side 3
SIDE 2
Indhold
Formål .............................................................................................................................................................. 3 Apparatuliste.................................................................................................................................................... 3 Beskrivelse af forsøgets udførsel .................................................................................................................... 3 Elastisk stød ................................................................................................................................................. 3 Uelastisk stød a: Den ene vogn er i hvile før stødet ................................................................................. 3 Uelastisk stød b: Begge slæder bevæger sig før stødet ........................................................................... 4 Teori ................................................................................................................................................................. 4 Elastisk stød ................................................................................................................................................ 4 Uelastisk stød a ............................................................................................................................................ 5 Uelastisk stød B .......................................................................................................................................... 6 Resultater ......................................................................................................................................................... 7 Elastisk stød ................................................................................................................................................. 7 Uelastisk stød A ........................................................................................................................................... 7 uELASTISK STØD B ................................................................................................................................... 8 Udregninger .................................................................................................................................................... 8 Eksempel på udregning af en hastighed .................................................................................................. 8 Udregning af 𝑝𝑓ø𝑟 i forsøgene .................................................................................................................. 9 Elastisk stød: ........................................................................................................................................... 9 Uelastisk stød A: ..................................................................................................................................... 9 Udregning af 𝑝𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟 i forsøgene............................................................................................................... 9 Elastisk stød: ........................................................................................................................................... 9 Uelastisk stød A: ..................................................................................................................................... 9
Side 4
SIDE 3
Formål
At undersøge om der er impuls- og energibevarelse i en række stød.
Apparatuliste
Luftpudebane, vogne, stålfjederbuffere, velcro, to fotoceller og et måleinstrument.
Beskrivelse af forsøgets udførsel
Først justerede vi luftpudebanen så den var vandret, sådan så slæden kunne stå stille uden at bevæge sige den ene eller anden vej på banen.
ELASTISK STØD
Vi forsynede vognene med stålfjederbuffere i begge ender.
Herefter stillede vi måleinstrumentet til pos. 1, så den målte
4 tider 𝑡_{𝐴1},𝑡_{𝐴2},𝑡_{𝐵1},𝑡_{𝐵2}, som var vognenes faners passagetid
gennem lysstrålerne. Her var 𝑚_{1}, den ene vogn, 𝑚_{2} den
anden, og 𝑡_{𝐴} var tiden til før de ramte hinanden, og 𝑡_{𝐵} vartiden til efter de ramte hinanden. Desuden vejede vi hver
vogn, 𝑚_{1} og 𝑚_{2}. Herefter tog vi hver vogn hen til hver endepå banen og skubbede dem mod hinanden, så de stødte sammen mellem hver fotocelle. Fotocellerne registrerede så 4 tider, nemlig for hver vogn før stødet og hver vogn efter stødet. Disse tider kunne vi se ved at trykke på
”display resultat”.
UELASTISK STØD A: DEN ENE VOGN ER I HVILE FØR STØDET
Vi forsynede vognene med såkaldte burrebuffere, som er velcro, der gør, at vognene hænger sammen efter de støder ind i hinanden. Herefter stillede vi måleinstrumentet til pos. 2, så den
målte 2 tider 𝑡_{𝐴} og 𝑡_{𝐵}. Den ene vogn satte vi så mellem de to fotoceller til den stodstille, og den anden vogn placerede vi til venstre på banen, som det ses på billedet til højre. Herefter skubbede vi vognen til venstre mod vognen, der stod stille.
Displayet viste herefter tiderne på samme måde, som i det første forsøg
Side 5
SIDE 4
UELASTISK STØD B: BEGGE SLÆDER BEVÆGER SIG FØR STØDET
I dette forsøg placerede vi vognene i hver deres side, ligesom i forsøg 1, og havde burrebuffere på, ligesom i forsøg 2. Vi satte måleinstrumentet til pos. 1, så den målte 4 tider, men ved stødet hang de, denne gang, sammen, og vi fik derfor kun 3 tider. Siden måleren ikke ville vise resultaterne før alle målingerne var gennemført, måtte vi holde en finger over den fotocelle som ikke vognene ikke kom forbi til sidst i forsøget.
Måleren viste derefter et tal, som vi ikke kunne bruge til noget. De tre andre tider skrev vi ned.
Teori
ELASTISK STØD
Her skal bevægelsesmængden i teorien være bevaret, hvilket vil sige at:
𝑝_{𝑓ø𝑟} = 𝑝_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} ⬄𝑚_{1} 𝑢_{1} +𝑚_{2} 𝑢_{2} = 𝑚_{1} 𝑣_{1} +𝑚_{2} 𝑣_{2}Hastighederne kan nu hver måles som strækningen, hvor lysstrålen blev afbrudt Δ𝑠 divideret med den tid som lysstrålen blev afbrudt i, 𝑡. De 4 hastigheder bliver derfor:
Δ𝑠 Δ𝑠 Δ𝑠 Δ𝑠
𝑢 = , 𝑣 = , 𝑢 = og 𝑣 =
1 1 2 2
𝑡 𝑡 𝑡 𝑡
𝐴1 𝐴2 𝐵1 𝐵2Vi kan nu sammenligne bevægelsesmængden før og efter stødet ved at finde forskellen mellem bevægelsesmængden efter og bevægelsesmængden før og dividere det med den numeriske værdi af bevæglesesmængderne før langt sammen.
Altså følgende formel:
Δ𝑝% = ·100
𝑝_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} −𝑝_{𝑓ø𝑟}
|𝑝_{1,𝑓ø𝑟} |+|𝑝_{2,𝑓ø𝑟} |Den kinetiske eneregi i et fuldstændig elastisk stød er desuden i teorien bevaret, hvilket vil sige at:
𝐸_{𝑓ø𝑟} = 𝐸_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} ⬄1 1 1 1
2 2 2 2
𝑚_{1} 𝑢_{1}^{2} + 𝑚_{2} 𝑢_{2}^{2} = 𝑚_{1} 𝑣_{1}^{2} + 𝑚_{2} 𝑣_{2}^{2}Side 6
SIDE 5
Hvis vi vil angive den procentvise energitilvækst, opstiller vi formlen:
Δ𝐸% = ·100
𝐸_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} −𝐸_{𝑓ø𝑟}
𝐸_{𝑓ø𝑟}Hvis 𝑚_{1} og 𝑚_{2} er lige store, kan man udlede at slæderne vil ’bytte’ hastighed når derammer hindanen så:
𝑢_{1} = 𝑣_{2} og 𝑢_{2} = 𝑣_{1}UELASTISK STØD A
Impulsbevarelsen for det første forsøg med uelastisk stød kan udtrykkes:
𝑃_{𝑓ø𝑟} = 𝑃_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} ⬄𝑚_{1} 𝑣_{1} = ( 𝑚_{1} +𝑚_{2}) 𝑐Her kan de to hastigheder, på samme måde som i foregående forsøg, udtrykkes således:
Δ𝑠 Δ𝑠
𝑣 = og 𝑐 =
1
𝑡 𝑡
𝐴 𝐵Afvigelsen, eller forskellen på bevægelsesmængden før og efter i procent, kan beregnes med formlen:
Δ𝑝% = ·100
𝑃_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} −𝑃_{𝑓ø𝑟}
𝑃_{𝑓ø𝑟}Man kan også sammenligne energitilvæksten i stødet som er:
Δ𝐸 = 𝐸_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} −𝐸_{𝑓ø𝑟} = ( 𝑚_{1} +𝑚_{2}) 𝑐^{2} − 𝑚_{1} 𝑣_{1}^{2}1 1
2 2
Hvis man vil angive energi tilvæksten i procent lyder formlen
Δ𝐸% = ·100 = ·100
𝐸_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} −𝐸_{𝑓ø𝑟}
𝐸_{𝑓ø𝑟}1 1
2 2
( 𝑚_{1} +𝑚_{2}) 𝑐^{2} − 𝑚_{1} 𝑣_{1}^{2}1
2
𝑚_{1} 𝑣_{1}^{2}Side 7
SIDE 6
UELASTISK STØD B
Impulsbevarelsen for stødet i dette forsøg kan udtrykkes som
𝑃_{𝑓ø𝑟} = 𝑃_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} ⬄𝑚_{1} 𝑢_{1} +𝑚_{2} 𝑢_{2} = ( 𝑚_{1} +𝑚_{2}) 𝑣Begyndelseshastighederne vil her kunne udregnes som
Δ𝑠 Δ𝑠
𝑢 = og 𝑢 =
1 2
𝑡 𝑡
𝐴1 𝐵1𝑣 vil her være Δ𝑠 divideret med enten 𝑡_{𝐴2} eller 𝑡_{𝐵2} alt efter hvilken fotocelle de tovogne kommer forbi. Den tid som det ikke bliver er ubrugelig.
For at sammenligne impulsbevarelsen før og efter bruger vi formlen:
|Δ𝑝%| = ∗100
|𝑃_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} −𝑃_{𝑓ø𝑟} |
𝑃_{𝑓ø𝑟}Energitilvæksten udtrykkes som:
|Δ𝐸%| = ·100 = ·100
|𝐸_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} −𝐸_{𝑓ø𝑟} |
𝐸_{𝑓ø𝑟}| ( 𝑚_{1} +𝑚_{2}) 𝑣^{2} − 𝑚_{1} 𝑢_{1}^{2} − 𝑚_{2} 𝑢_{2}^{2} |1 1 1
2 2 2
1 1
2 2
𝑚_{1} 𝑢_{1}^{2} − 𝑚_{2} 𝑢_{2}^{2}Side 8
SIDE 7
Resultater
ELASTISK STØD
Δs = 0,037 m
nr m m t t t t u v u v
1 2 A1 A2 B1 B2 1 1 2 2
kg kg s s s s m/s m/s m/s m/s
1 0,3592 0,3587 0,0666 0,0581 0,0573 0,0703 0,556 -0,637 -0,645 0,526
2 0,4597 0,7614 0,0552 0,0521 0,0804 0,0981 0,671 -0,710 -0,460 0,377
3 0,5602 0,7614 0,0862 0,0769 0,0990 0,1222 0,429 -0,481 -0,374 0,303
4 0,4597 0,3587 0,0842 0,1234 0,0880 0,0683 0,440 -0,300 -0,421 0,541 p p E E Δp % ΔE % før efter før efter
kg·m/s kg·m/s J J
-0,032 -0,040 0,130 0,122 -1,9 -5,92
-0,042 -0,039 0,184 0,170 0,4 -7,66
-0,044 -0,039 0,105 0,100 1,0 -4,88
0,051 0,056 0,076 0,073 1,4 -3,80
UELASTISK STØD A nr m m t t p p E E Δp % ΔE %
1 2 A B før efter før efter
kg kg s s kg·m/s kg·m/s J J
1 0,3587 0,3586 0,0454 0,0924 0,2924 0,287 0,119 0,057 -1,8 -51,8
2 0,7614 0,3586 0,0334 0,0497 0,8423 0,833 0,466 0,310 -1,0 -33,4
3 0,3586 0,7612 0,0338 0,1056 0,3927 0,393 0,215 0,069 0,0 -68,0
Side 9
SIDE 8
UELASTISK STØD B nr m m t t t t u u v
1 2 A1 A2 B1 B2 1 2
kg kg s s s s m/s m/s m/s
1 0,3592 0,3587 0,0393 0,0000 0,1057 0,1316 0,941 -0,350 0,281
2 0,3592 0,7612 0,0205 0,0000 0,1734 0,0928 1,808 -0,213 0,399
3 0,7614 0,3586 0,0577 0,0000 0,1661 0,1035 0,641 -0,223 0,357 p før p E E |Δp %| |ΔE %| efter før efter
kg·m/s kg·m/s J J
0,2125 | 0,2018 | 0,1811 | 0,0284 | 5,03 | 84,34 0,4868 | 0,4464 | 0,6034 | 0,0890 | 8,31 | 85,26 0,4083 | 0,4001 | 0,1654 | 0,0715 | 2,01 | 56,77
Udregninger
EKSEMPEL PÅ UDREGNING AF EN HASTIGHED
Hastigheden 𝑢_{2} i det første stød i det først forsøg skulle ifølge teorien udregnessom:
Δ𝑠
𝑢 = ⬄
2
𝑡
𝐵1𝑢_{2} = − = −0,64572430,037𝑚 𝑚
0,0573𝑠 𝑠
Grunden til at vi har valgt at sætte minus foran hastigheden er, at vi har valgt den retning som denne vogn bevæger sig, som negativ retning.
Side 10
SIDE 9
UDREGNING AF 𝑝_{𝑓ø𝑟} I FORSØGENEElastisk stød:
Bevægelsesmængden før stødet for det første stød udregnede vi sådan:
𝑝_{𝑓ø𝑟} = 𝑚_{1} 𝑢_{1} +𝑚_{2} 𝑢_{2} ⬄𝑝_{𝑓ø𝑟} = 0,3592𝑘𝑔·0,556 +0,3587𝑘𝑔 ·(−0,645) = −0,03164𝑘𝑔𝑚 𝑚 𝑚 𝑠 𝑠 𝑠
Uelastisk stød A:
𝑝_{𝑓ø𝑟} for det første stød udregnede vi sådan:𝑝_{𝑓ø𝑟} = 𝑚_{1} 𝑣_{1} Δ𝑠
Hvor 𝑣 = så:
1
𝑡
𝐴𝑝_{𝑓ø𝑟} = 0,3587𝑘𝑔· = 0,292𝑘𝑔0,037𝑚 𝑚
0,0454𝑠 𝑠
UDREGNING AF 𝑝_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} I FORSØGENEElastisk stød:
Bevægelsesmængden efter stødet for det første stød udregnede vi sådan:
𝑝_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} = 𝑚_{1} 𝑣_{1} +𝑚_{2} 𝑣_{2} ⬄𝑝_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} = 0,3592𝑘𝑔 ·(−0,637)+0,3587𝑘𝑔·0,526 = −0,0401342𝑘𝑔𝑚 𝑚 𝑚 𝑠 𝑠 𝑠
Uelastisk stød A:
𝑝_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} for det første stød udregnede vi sådan:𝑝_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} = ( 𝑚_{1} +𝑚_{2}) 𝑐 ⬄𝑝_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} = ( 0,3587𝑘𝑔 +0,3586𝑘𝑔) · = 0,287𝑘𝑔0,037𝑚 𝑚
0,0924𝑠 𝑠
Side 11
SIDE 10
UDREGNING AF Δ𝑝%
Elastisk stød:
I det første stød udregnede vi Δ𝑝% således:
Δ𝑝% = ·100 ⬄
| 𝑝
1,𝑓ø𝑟𝑝_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} −𝑝_{𝑓ø𝑟}
| + | 𝑝_{2,𝑓ø𝑟} |Δ𝑝% = ·100 = −1,97%
−0,0401342𝑘𝑔 · −(−0,03164𝑘𝑔 ·)
𝑚 𝑚 𝑠 𝑠
|0,3592𝑘𝑔 ·0,556 |+|0,3587𝑘𝑔 ·(−0,645)|
𝑚 𝑚 𝑠 𝑠
Uelastisk stød A:
I det første stød udregnede vi Δ𝑝% således:
𝑃
𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟
Δ𝑝% = ·100 ⬄−𝑃_{𝑓ø𝑟}
𝑃_{𝑓ø𝑟} 𝑚
0,287𝑘𝑔·
𝑠
Δ𝑝% = ·100 = −1,8% 𝑚
−0,292𝑘𝑔·
𝑠 𝑚
0,292𝑘𝑔·
𝑠Uelastisk stød B:
I det første stød udregnede vi Δ𝑝% således:
| Δ𝑝% | = ∗100
|𝑃_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟} −𝑃_{𝑓ø𝑟} |
𝑃_{𝑓ø𝑟}| Δ𝑝% | = ∗100 = 5,035294%
|0,2018𝑘𝑔 · −0,2125𝑘𝑔 · |
𝑚 𝑚 𝑠 𝑠
0,2125𝑘𝑔 · 𝑚 𝑠
UDREGNING AF Δ𝐸%
Elastisk stød:
I det første stød udregnede vi Δ𝐸% således:
𝑚
𝐸 1
𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟
2
Δ𝐸% = ·100 = ·100 ⬄−𝐸_{𝑓ø𝑟}
𝐸_{𝑓ø𝑟}1
1 1 1
2 2 2 2
𝑣 + 𝑚 𝑣 −( 𝑚 𝑢 + 𝑚 𝑢 )
1 2 2 1 1 2 2
2 2 21
2
1
2 2
𝑚 𝑢 + 𝑚 𝑢
1 2
1 2
22 Δ𝐸% = ·100 = −5,868492%
1
𝑚 1 𝑚 1 𝑚 1 𝑚
·0,3592𝑘𝑔·(−0,637 ) + ·0,3587𝑘𝑔·(0,526 ) −( ·0,3592𝑘𝑔·(0,556 ) + ·0,3587𝑘𝑔·(−0,645 ) )
𝑠 2 𝑠 2 𝑠 2 𝑠2 2 2 2
1
2
𝑚 1 𝑚
·0,3592𝑘𝑔·(0,556 ) + ·0,3587𝑘𝑔·(−0,645 )
𝑠 2 𝑠2 2
Side 12
SIDE 11
Uelastisk stød A:
I det første stød udregnede vi Δ𝐸% således:
( 𝑚
𝐸
1
𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟
2
Δ𝐸% = ·100 = ·100 ⬄−𝐸_{𝑓ø𝑟}
𝐸_{𝑓ø𝑟}1
1
2 2
+𝑚 ) 𝑐 − 𝑚 𝑣
2 1 1
21
2
𝑚_{1} 𝑣_{1}^{2}2 Δ𝐸% = ·100 = −51,8%
1
2 2
0,037𝑚 1 0,037𝑚
( 0,3587𝑘𝑔+0,3586𝑘𝑔 ) ·( ) − ·0,3587𝑘𝑔·( )
0,0924𝑠 2 0,0454𝑠1
2
0,037𝑚
·0,3587𝑘𝑔·( )
0,0454𝑠2
Uelastisk stød B:
I det første stød udregnede vi Δ𝐸% således:
1
| (
| 𝐸
𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟
2
|Δ𝐸%| = ·100 = ·100 ⬄−𝐸_{𝑓ø𝑟} |
𝐸_{𝑓ø𝑟} 1 1
2 2 2
𝑚 +𝑚 ) 𝑣 − 𝑚 𝑢 − 𝑚 𝑢 |
1 2 1 1 2 2
2 21
2
1
2 2
𝑚 𝑢 − 𝑚 𝑢
1 2
1 2
2|Δ𝐸%| = ·100 = 84,3%
1 𝑚 1 𝑚 1 𝑚 | ( 0,3592𝑘𝑔+0,3587𝑘𝑔 ) ·(0,281 ) − ·0,3592𝑘𝑔·(0,941 ) − ·0,3587𝑘𝑔·(−0,350 ) | 2 𝑠 2 𝑠 2 𝑠
2 2 2
1
2
𝑚 1 𝑚
·0,3592𝑘𝑔·(0,941 ) + ·0,3587𝑘𝑔·(−0,350 )
𝑠 2 𝑠2 2
Side 13
SIDE 12
Diskussion
Vi har alt i alt fået nogle rimeligt gode resultater, som nogenlunde stemmer overens med teorien. I forsøget med elastisk stød skulle de to vogne i teorien ’bytte’ hastighed efter stødet, hvis massen for de to vogne var lige store, hvilket de var i det første stød vi lavede. Som man kan se gør de netop det med meget god tilnærmelse
idet 𝑢_{1} ≈ 𝑣_{2} og 𝑣_{1} ≈ 𝑢_{2}. Afvigelsen kan, specielt her, skyldes at massen for de tovogne kun tilnærmelsesvis var de samme. Bevægelsesmængden i alle de elastiske stød var næsten fuldkommen bevaret, og havde kun en meget lille afvigelse, som man kan se på Δ𝑝%-værdien. Der var dog en større afvigelse med energiændring, som burde være 0, hvilket kan skyldes gnidning. Gnidningen påvirker nemlig ikke bevægelsesmængden på samme måde, så længe den påvirker begge vogne lige meget og derfor går ud af beregningerne. Energien vil dog ændres for dem begge fra første gang de rammer fotocellen til anden gang, så længe der er gnidning.
I forsøget ”Uelastisk stød A” ser vi igen, at der praktisk talt er tale om bevægelsesmængdebevarelse, idet der er en meget lille afvigelse på alle tre stød.
Energien er dog ikke bevaret, og det er den heller ikke i teorien, da den ene vogn skal bruge energi på også at accelerere den anden vogn og fortsætte kursen.
Princippet er det samme i fusion, hvor to partikler støder sammen til én stor. Vi har nu vist hvorfor, at der ved denne proces skal bruges noget energi, som omdannes til termisk energi.
I det tredje og sidste forsøg skal der igen være impulsbevarelse, hvilket vi så i forsøget, at der også var, dog med en del større afvigelse. Denne afvigelse kan måske skyldes, at gnidningen har en større indflydelse nu hvor de skal sidde sammen efter stødet. Efter stødet vil gnidningen nemlig have én effekt for begge fremfor, at den før både havde en positiv og negativ effekt da de stødte væk fra hinanden i det elastiske stød. Heller ikke i dette forsøg er der energibevarelse, idet energien bliver til varme når de rammer hinanden og sidder fast. Hvis de havde præcis lige stor hastighed når de ramte hinanden ville de i princippet stå stille og have mistet al den kinetiske energi i ’fusionen’.
Alt i alt er vores resultater altså rigtig gode når man ser dem i sammenhæng med usikkerheder og fejlkilder, samt hvordan de i teorien skulle være.
Side 14
SIDE 13
Usikkerheder
• Da vi skulle justere luftpudebanen var der en vis usikkerhed på, hvor meget op eller ned vi stillede banen for at den skulle stå så vandret som muligt. Det kan have trukket resultatet i begge retninger alt efter til hvilken side, som banen hældte mest. Betydningen for resultaterne kan desuden variere alt efter hvor upræcist vi stillede den.
• Der er desuden en vis apparatusikkerhed, da vi brugte et måleapparat til at lave forsøget. Dette apparat målte dog ret præcist med mange decimaler.
• Der kan være en form for apparatusikkerhed på selve luftpudebanen, idet den kunne blæse mere nogle steder end andre, fordi den er forholdsvis gammel og slidt. Dette kan have gjort, at gnidningen ville være større nogle steder end andre, hvilket kan have trukket resultatet i begge retninger.
Fejlkilder
• Luftpudebanen var lidt bøjet i midten, da den nok var lidt gammel og slidt, hvilket vi kunne se, fordi vognene på hver deres side bevægede sig langsomt ind mod midten. Denne fejlkilde er, dog, måske ikke så seriøs, da tyngdekraften på de to vogne vil gå ud med hinanden, hvis hældningen på banen er præcis lige stor på begge sider af midten (altså symmetrisk). Hvis ikke den er det, vil det kunne trække resultatet i begge retninger alt efter hvilken del af banen der hælder mest
• Der er desuden en vis gnidning på banen. Denne gnidningskraft på vognene går dog også ud, hvis gnidningskraften er lige stor på begge vogne. Det er den dog, formentlig ikke, idet gnidning som oftest vil være større på den vogn med mest vægt, hvis vognene ikke har lige stor vægt. Vi så også, at det berørte resultatet en hel del, hvis den ene vogn havde meget mere vægt end den anden, og bevægelsesmængden har derved ikke været bevaret.
Gnidningen på banen, helt generelt har desuden gjort, at energien ikke har være fuldkommen bevaret i forsøget, da noget af det dermed er gået til termisk energi på banen og i vognene
Side 15
SIDE 14
Konklusion
Alt i alt er vores forsøg gået godt, og vi har fået gode resultater. Taget fejlkilderne, usikkerheden og teorien i betragtning, passer vores resultater nemlig godt med, hvad man kunne forvente. I det første forsøg så vi, at de to vogne med samme masse med god tilnærmelse ’byttede’ hastighed, som de skulle i teorien. Vi så også her, at der var både bevægelsesmængdebevarelse og, med nogenlunde tilnærmelse, energibevarelse. I forsøgene med uelastisk stød så vi, at bevægelsesmængden var bevaret, men ikke energien, hvilket den heller ikke skulle. Alt i alt er forsøget dermed lykkedes.
Se opgaven i originaldokumentet eller gå til tekstens begyndelse.
Materialet
Fuld skærmOpgaven åbner, når du ruller ned til den.