Muntlig-praktisk – Bevegelsesmengde og støt

Muntlig-praktisk i bevegelsesmengde og støt for Fysikk 2: fagsamtale, forsøk og oppfølgingsspørsmål med svar.

Forsøk du kan bli bedt om å gjøre

Kjør to vogner mot hverandre på luftbane med fotoceller, én gang med borrelås mellom dem og én gang med magneter som støter fra. Sett opp energiregnskap for begge. Poenget sensor ser etter er at p bevares i begge tilfeller når ytre impuls er neglisjerbar, mens Eₖ bare bevares i det elastiske støtet.

Hvorfor bevares p når Eₖ ikke gjør det?

Svar: For et isolert system summerer de indre kreftene til null i par etter Newtons tredje lov, slik at den totale impulsen fra indre krefter kansellerer. Kinetisk energi kan derimot gå over til deformasjon, indre energi og lyd — energien forsvinner ikke, men den er ikke lenger kinetisk.

Hvorfor har biler knasesoner?

Svar: Fordi F_gj = Δp/Δt. For en gitt endring i bevegelsesmengde reduseres gjennomsnittskraften når kollisjonstiden øker. Kollisjonsputer og hjelmer bruker samme hovedidé.

Hva er et fullstendig uelastisk støt?

Svar: Et støt der legemene henger sammen etterpå og beveger seg med felles fart. For gitt starttilstand er dette støtet med størst tap av kinetisk energi som er forenlig med bevaring av bevegelsesmengde.

Slik løfter du karakteren

Begrunn bevaringen med at ytre impuls er neglisjerbar, ikke bare med at læreboka sier det. Sett opp et fullstendig energiregnskap og si hvor den tapte kinetiske energien tar veien. Knytt til slutt kraftstøtet til noe praktisk — knasesone, kollisjonspute eller hjelm — og forklar det med F_gj = Δp/Δt.

Spørsmål du bør forberede

Når gjelder bevaring av bevegelsesmengde, og hva må være oppfylt? Hvordan skiller du elastisk, uelastisk og fullstendig uelastisk støt? Hvorfor er p bevart i en eksplosjon der Eₖ øker? Hvordan bruker du kraftstøt på et rekylproblem? Og hva skjer i et støt i to dimensjoner?