natuurkunde
Impulsbehoud, botsingen
Deze applet demonstreert de wet van behoud van impuls.
Impuls - definitie
De impuls p van een voorwerp, of van een deeltje met massa, is het product van massa m en snelheid v. Eenheid: kgm/s.Impuls is een vectorgrootheid: impuls heeft een grootte en een richting.
Impulsbehoud - botsingen en explosies
Het verloop van botsingen en explosies kun je goed beschrijven met de grootheid impuls, want bij elke botsing en bij elke explosie geldt de wet van behoud van impuls:De totale impuls vóór het proces is gelijk aan de totale impuls ná het proces.
Omdat impuls een vectorgrootheid is, moet je bij berekeningen met impulsbehoud de richtingen van de impulsen ook incalculeren, met plus- en mintekens.
Impulsbehoud is algemeen geldig: op de schaal van elementaire deeltjes, op alledaagse schaal en op kosmische schaal.
De applet
Deze applet demonstreert de wet van behoud van impuls bij de botsing van twee karretjes.Het blauwe karretje (2) staat stil. Het rode karretje (1) komt van links en is aanvankelijk buiten beeld. Van beide karretjes staat de beginsnelheid bovenaan en de eindsnelheid, na de botsing, onderaan.
- Dezelfde massa
Eerst hebben de karretjes dezelfde massa: 0,50 kg.
Klik op Start en het rode karretje komt aanrijden. Het botst met het blauwe. Je ziet dat na de botsing het rode karretje stilstaat en het blauwe wegrijdt, even snel als het rode karretje vóór de botsing. - Verschillende massa's - snelheid
Klik op Reset. Kies voor een van beide karretjes een andere massa, bijvoorbeeld 1,0 kg voor karretje 2. Bevestig je keuze met 'enter'. Opnieuw staan de beginsnelheden bovenaan en de eindsnelheden onderaan. Klik op 'start' en de karretjes botsen. Merk op:
De totale snelheid na de botsing is niet even groot als de totale snelheid vóór de botsing. Snelheid is dus niet behouden. - Verschillende massa's - impuls
Klik weer op 'reset' en kies nu rechts voor weergave van de impuls. Nu staat de impuls voor de botsing bovenaan en de impuls na de botsing onderaan. Laat beide karretjes botsen. Merk op:
De totale impuls na de botsing is even groot als vóór de botsing. De totale impuls is dus behouden.Varieer de massa's en de beginsnelheden van beide karretjes. Constateer dat steeds de totale impuls behouden is. - Elastisch en inelastisch
Kies onderaan eerst voor een elastische botsing, dan voor een inelastische botsing. Constateer:Bij een elastische botsing zijn impuls en kinetische energie beide behouden.
Bij een inelastische botsing geldt alleen behoud van impuls.