Fysisk institutt og ILS, UiO, Andersen og Øgrim. Endret i juni1999
Fysikkforsøk for videregående skoler
 

Del E: Krefter

E07 Ballistisk pendel


Stikkord:
Fartsmåling
Kinetisk energi
Støt
Potensiell energi

Jf: 
Fysikk på roterommet:
Pendler, s 78

 

Vi målte farten for en kastepil ved hjelp av en svært enkelt ballistisk pendel. Pendellasten bestod av en tung trekloss som vi limte en styroporbite på. Det er for at pila lett skal bli sittende fast i pendelen. Som opphengning brukte vi to tynne tråder for at klossen ikke skulle vri seg når pila treffer. Etter at pila har truffet klossen, fortsetter pila og klossen som ett legeme. Vi har altså et uelastisk støt. Den kinetiske energien i pila går da delvis tapt, men drivet for pil og kloss sammen er bevart. (Om du syns det er mer betryggende, kan du regne med spinnet (drivmomentet) om pendelens opphengningspunkt.)
Utstyr:
Pendel med dobbelt oppheng som kan ta imot en dartpil
Dartpil
  For å få med hele oppstillingen og fordi vi gjerne ville treffe blinken, kastet vi fra nært hold med liten fart. 

I vårt forsøk var 
pendellengden L = 104 cm, 
horisontalt utslag s = 17 cm, 
masse av kloss + pil M = 105 g 
og av pil m = 19 g. 
Pilas fart før støtet: v
Kloss + pil har farta V like etter støtet.

Sinus til pendelutslaget blir da 
sin j = 17/104, 
og kloss med pil hever seg 
L (1 - cos j )

 Av mv = MV får vi V = mv/M

Kinetisk energi etter støtet er blitt til potensiell energi ved det største pendelutslaget:

½MV² = ½m²v²/M = M g L (1 - cos j
Av dette finner vi så 
v = (M/m) {2gL (1 - cos j )}1/2= 3 m/s

som i hvert fall gir riktig størrelsesorden. 

Hvis man er en stø dartspiller, kan man kaste fra lengre hold og med større fart. Da bør antakelig pendelmassen også velges noe større. 

Neste forsøk
Tilbake til innholdsfortegnelser
E08
 Del E
3. avdeling
Indeks