Laboratoriekursus i fysik A - KVUC

Laboratoriekursus i fysik A
Forår 2013
Rapportøvelse 3 - Impuls, hop, krudt og kugler
Formålet med denne øvelse er overordnet set at studere stødbegivenheder af forskellig karakter.
I øvelse 1 skal man bestemme mundingsfarten af et projektil fra et luftgevær. I forsøg 2 skal I måle på,
hvor meget fart I hver især har i jeres afsæt. Derudover har øvelsen til formål, at I skal anvende
forskellige dataopsamlingsmetoder samt teste teoretiske udtryk mod eksperimenter.
1. Måling af mundingsfarten på luftpudebane
På side 128 i Orbit 3 er der beskrevet, hvordan man eksperimentelt bestemmer mundingsfarten af
et projektil. Da stødtiden er meget lille, kan vi med god tilnærmelse antage, at impulsen er bevaret.
Dette sætter os i stand til at finde mundingsfarten som
Opstil luftpudebanen og tilslut blæseren, som stilles på mellemstyrke eller lidt derover. Stil en
vogn forskellige steder på luftpudebanen og juster stilleskruerne under banen indtil bevægelsen er
minimal. Det kan tage flere minutter, og det er nok umuligt at opnå en perfekt stilstand.
Mål med to fotoceller passagetiden (for en given afstand mellem de to fotoceller) og find
derved fælleshastigheden v. Gentag forsøget tre gange og find gennemsnitsværdien.
Derudover måles masse af projektil (overvej hvordan dette gøres på den mest
hensigtsmæssige måde) og mål også masse af lerklods og slæde.
Har I mulighed for at måle, om riflens lufttryk har indflydelse på fælleshastigheden?
2. Hop på stedet
Når et legeme bliver påvirket af en konstant resulterende kraft i tidsintervallet , vil legemet
få impulstilvæksten ⃗ ⃗ .
Hvis kraften ikke er konstant beregnes impulstilvæksten af integralet ⃗ ∫ ⃗
Vi skal nu måle impulsoverførslen til en person, idet personen hopper akrobatisk op fra en
nedbøjet stilling. Dette kan gøres ved en såkaldt kraftplade tilsluttet LabPro. LabProen registrerer
personens kraft på pladen, som er lige så stor som den kraft pladen påvirker personen med.
Detaljerne i Labproens indstilling drøfter vi under forsøget. Men det korte i det lange er, at
LabProen tegner en kurve over kraftpåvirkningen som funktion af tiden. Ved numerisk integration
kan impulstilvæksten beregnes. Når massen er kendt kan hastighedstilvæksten beregnes, og
dermed den hastighed personen springer fra pladen med. Alle gruppemedlemmer udfører et
spring, og forsøget vil afsløre hvilken person har den største fart i afsættet.
Thomas Pedersen 2013
Side 7 af 22