Elastisk samt kollision mellan två bollar

Daniel Maher       NA14NA                                  2015-10-11                      Tumba gymnasium
Lärare: Daniel Larsson                         Ämne: Fysik 1               Uppgift: Labbraport om rörelsemängd

Syftet var att undersöka hur rörelsemängden ändras om de två bollar har samma massa samt om de har olika massor.

Kort inledning: Rörelsemängden betecknas med ett litet p och är sambandet mellan massan samt hastigheten (p = mv). Rörelsemängden beskriver hur mycket energi som rör sig och är kopplat till Newtons lagar.

Material

* Datorn

Situation 1

Hypotes 1: Om bollarna har samma massa kommer de att ha samma hastighet före samt efter kollisionen dvs. rörelsemängden kommer vara lika stor både före och efter kollisionen (om de har samma massa) p.g.a. bollarna påverkar varandra lika mycket.

Tabell 1

Före	Massa, m	Hastighet, v	Rörelsemäng, p
Boll 1	1	1	1 kgm/s
Boll 2	1	0,43	0,43 kgm/s
Boll 1	1	0,24	0,24 kgm/s
Boll 2	1	0,42	0,42 kgm/s

Situation 2

Hypotes 2: Om boll 1 har större massa än boll 2, kommer hastigheten öka för boll 2.

Tabell 2

Efter	Massa, m	Hastighet, v	Rörelsemäng, p
Boll 1	3	2,09	6,27 kgm/s
Boll 2	4	-3,01	12,04 kgm/s
Boll 1	5	9,47	47,35 kgm/s
Boll 2	2	-1,16	-2,32 kgm/s

Minus tecknet visar endast åt vilket håll bollen åker (i detta fall visar minus tecknet att bollen åker åt vänster).

Förhållandet mellan rörelsemängden är alltid 1 eftersom den bevaras d.v.s. rörelsemängden är samma före som efter om inga yttre krafter finns som exempelvis: friktion och luftmotstånd.

Slutsats: När två föremål kolliderar är den totala rörelsemängden före kollisionen lika med totala rörelsemängden efter.

p_före= p_efter

_{Enligt Newtons tredje lag har två föremål som kolliderar samma kraft samt motsatta riktningar. Om boll 1 har mindre massa än boll 2 kommer boll 1 få en högre hastighet när de kolliderar eftersom Newtons andra lag säger: "När ett föremål påverkas av krafter, får föremålet en acceleration i samma riktning som kraftens resultant. Den resulterande kraften är lika med massan gånger accelerationen".}  F_{res = ma.} 

_{Om boll 1 har mindre massa än boll 2 kommer den vid kollision få en negativ riktning som är större än hastigheten för boll 2 i positiv riktning.} 

Fysik labbrapport - lutande plan

Daniel Maher                                                   2015-10-06
Lärare: Daniel Larsson                                    Tumba gymnasium

Syftet var att ta reda på hur stort arbete som krävs för att dra en vagn uppför ett lutande plan med samma höjd men olika branta d.v.s. undersökningen gick ut på att ta reda på hur lutningen inverkar på brädan under ett visst arbete.

Material

* Vagn
* Bräda
* Dynamometer
* Linjal

Metod 

Vagnen hängdes i luften med hjälp av dynamometern för att ta reda på tyngdaccelerationen som blev 1,0N.

En bräda placerades som ett lutande plan med höjden 35 cm i tre positioner. Först lades brädan mot en stol och på så vis fick brädan en brant lutning. Två fysikböcker lades under brädan på ett bord vilket resultera till att brädan fick en lutning men inte så brant. Kraften, F mättes för varje position samt sträckan som krävdes för att dra vagnen upp från golvet till brädans topp mättes. Det gjordes tre undersökningar, se tabell:

Undersökning	Kraft, F (N)	Höjd, h (m)	Sträcka (m)	W = F X s (J)
1	0,44 N	0,35m	1m	0,154 J
2	0,45 N	0,35m	0,70m	0,1575 J
3	0,40 N	0,35m	0,50m	0,14 J

Kraften, F mättes genom att dra vagnen uppför brädan med hjälp av en dynamometern, höjden samt sträckan mättes med en linjal. Höjden samt sträckan anges i meter och arbetet beräknas i Joul och har formeln: W = F X s där F = kraft och s = sträcka. Det vi lade märke var att brädans sträcka är hypotenusan i en triangel eftersom det bildas en triangel.

Vi valde att göra en modell för undersökning 1 eftersom då kan man se om vi hade räknat med rätt kraft. Detta utfördes genom att rita upp tyngdkraftens komposanter så här:

Det vi kan observera är att sträckan som vi fick är triangelns hypotenusa och höjden som mättes med linjalen blir därmed triangelns höjd. Detta resulterar till att det bildas en vinken, V som kan beräknas med hjälp av trigonometri. Sin v = höjden/hypotenusan = 0,35m/1m = 0,35. Vinkeln, V får man genom att göra sin inverse, alltså SIN^-1(0,35) = 20,49^*

Om man gör: Sin(20,49) X 1,0N = 0,35m så kan man bevisa att höjden samt kraften stämde.

Slutsatsen blir att ju längre sträcka desto mindre kraft och desto kortare sträcka ju större kraft. Arbetet under alla tre försök blev nästan samma vilket tyder på att sträckan blir kortare ju brantare lutningen blir och kraften (både kraften fram och motsatta, bakom vagnen) blir större. Detta kan kopplas till mekanikens gyllene regel som säger: "Det man vinner i kraft, förlorar man i väg".