Indholdsfortegnelse
Teori
- Potentiel energi
- Kinetisk energi
- Mekanisk energi
- Udledning af stødtallet
Formlen:
- Galileis faldlov og hoppetiden
- Luftmodstanden
Opgaver
Opgave 1. en tennisbolds potentielle energi
Opgave 2. den kinetiske energi af en bordtennisbold
Opgave 3. energitab for en tennisbold
Opgave 4a - det mindste energitab for en bordtennisbold
Opgave 4b - det største energitab for en bordtennisbold
Opgave 5 - udledning af formel for nedslagsfart
Opgave 6 - nedslagsfart for en tennisbold
Opgave 7 - det største stødtal for en tennisbold
Opgave 8 - det mindste stødtal for en tennisbold
Opgave 9 - stødtallet for en bordtennisbold
Opgave 10 - hvor langt falder man på 1, 2 og 3 sekunder
Opgaver 11 - Faldlængde i lufttomt rum
Opgave 12 - hvor lang tid tager det at falde ned fra rundetårnet
Opgave 13 - udregn en tennisbolds faldtid fra højden 2,54 meter
Opgave 14 - Udregn en bordtennisbolds faldtid fra 30,5 cm
Opgave 15 - luftmodstandens fartafhængighed
Opgave 16a - vi gætter på, hvor lang tid en tennisbold hopper
Opgave 16b - vi gætter på, hvor lang tid en bordtennisbold hopper
Opgave 17a - vi udregner hoppetiden for en tennisbold
Opgave 17b - vi udregner hoppetiden for en bordtennisbold
Opgave 18 - en hjernevrider
Opgave 19 - tabsprocenten
Opgave 20 - vi udregner, hvor højt en tennisbold hopper - hop for hop
Opgave 21 - vi udregner hvor mange hop en tennisbold foretager
Opgave 22 - hvor langt bevæger en tennisbold sig i alt under hoppene?
Opgave 23 - hvor langt bevæger en ideal tennisbold sig i alt?
Forsøg
- Vi lod den opvarmede tennisbold falde fra 1 meters højde, ligesom ved forsøg 3 - vi fik disse resultater:
- Middelværdien af resultaterne af stødtallene:
- I stedet for Forsøg 6 som det er beskrevet i hæftet skal I lave nedenstående:
Optimer dit sprog - Læs vores guide og scor topkarakter
Uddrag
Potentiel energi
Når vi snakker om den potentielle energi, er der tale om en generel definition; den potentielle energi af et legeme med massen m, som befinder sig i højden h over et underlag.
Denne formel ser således ud:
E_pot=m*g*h
m er massen af gentanden målt i kilo
g er tyngdeaccelerationen, som vi ved i Danmark er 9,82m\/s^2
h er højden målt i meter over vores nulpunkt.
Vores facit kommer ud i joule J, da dette er enheden for den potentielle energi.
I forhold til den potentielle energi angiver vi her ved et niveau. Det er højden der angives og vi angiver, hvordan den reagerer.
Det er altså højdeforskellen der har betydning for den potentielle energi. Grundet dette angiver vi også altid et nulpunkt.
Nulpunktet, beskrives ved at legemet har den potentielle energi lige med nul, hvis det ikke er løftet.
Kinetisk energi
Dette betegnes også som bevægelsesenergi. Det betegnes som den energi som et legeme har grundet dens masse og fart.
Det kan også være den evne som et legeme har til at sætte gang i et andet legeme. Det sker ved at det første legeme støder ind i det andet legeme, og denne evne kan gøre kvantitativ ved hjælp af kinetisk energi.
Kinetisk energi betegnes med formel:
E_kin=0,5*m*v^2
V er den fart som bolden måles i (meter pr. sekund)
Denne energiform måles i joule (J)
Mekanisk energi
Summen af den kinetiske og potentielle energi kaldes for den mekaniske energi.
Derfor er formlen således:
E_mek=E_pot+E_kin
Det er altså vigtigt at man under den mekaniske energi stadig kender til massen m, farten v, og højden h, i et evt. forsøg.
I ”toppen” er den kinetiske energi lige med nul og den potentielle energi lige med m*g*h
Derfor kan man også sige at på dette tidspunkt er den mekaniske energi E_mek=E_pot+E_kin=0+m*g*h
Når bolden så falder et stykke (halvvejs) lander vi på s og derved har vi den potentielle energi, som betegnes E_pot=m*g*(h-s). Det ved vi kun, da vi ved at der under det fri fald gælder følgende: v^2=2*g*s
Ud fra dette ville den kinetiske energi på dette tidspunkt se således ud: E_k=0,5*m*v^2=0,5*m*2*g*s=m*g*s
Ud fra dette bliver den mekaniske energi:
E_m=m*g*s+m*g*(h-s)=m*g*h
Ud fra alt dette ved vi at den mekaniske energi, under et frit fald er konstant, da den efter et fald på strækningen er den samme som i starten.
Ved den mekaniske energi gælder også følgende: ”under gnidning er den mekaniske energi konstant.”
Udledning af stødtallet
Stødningstallet kan også betegnes som hoppeevnen.
Når vi snakker om stødningstallet er det vigtigt at havde fokus på at stødningstallet afhænger af hvor meget af den mekaniske energi som vores legeme afgiver ved sammenstødet med det givende underlag.
Stødningstallet beskrives ved hjælp af måling af farten før legemet rammer underlaget og efter legemet har ramt underlaget.
Denne formel ser således ud:
e=v_2/v_1
Først udregner vi farten før bolden rammer underlaget og laver stødningen
v_1=√(2*g*h_1 )
Efterfølgende udregner men den farten på den højde h_2 som legemet springer op i luften igen 1 gang, efter legemet efter legemet har nået toppunkt falder det ned igen, med en fart som kaldes v_3
v_3=√(2*g*h_2 )
Altså er v_2 den fart som bolden springer op med og v_3 den fart som bolden falder ved med igen inden den rammer underlaget 2 gang
Formlen:
v=√(2*g*h)
Denne formel tager udgangspunkt i faldhøjden og springhøjden. Vi måler altså boldens nedslagsfart med denne formel.
I formlen indgår ikke massen, og det skyldes at tunge og lette genstande falder lige hurtigt ned.
Men formlen kan dog kun bruges ved små højder af luftmodstanden ellers kan komme til at havde en betydning for vores resultater.
Skriv et svar