Forsøk og praktisk arbeid

Passer for

  • ungdomstrinn 8-10
  • fysikk 2

Tidsbruk

  • 5 - 15 min

Gi ballen ekstra sprett

Tennisballen får ekstra sprett, når den ligger oppå en mye større ball og slippes.

Stå på stolen og slipp ballene etter tur ned på golvet. Kanskje spretter de 1/3 av høyden de ble sloppet fra? Kanskje mindre?

Stå på stolen. Legg den lille ballen oppå den store og hold den lille på plass ved hjelp av kremmerhuset. Den store ballen skal ligge oppå den ene handa. Du holder trakta med den andre. Rykk den nederste handa ned og vekk. Nå spretter den lille ballen helt opp til taket.

 

I bilde til høyre kan du kanskje ane den lille gule ballen oppå den store.

Faglig forklaring

Vi regner som om ballene og golvet er fullkomment elastiske. Da får en ball som støter mot golvet, samme fart oppover som den hadde nedover. Ballen kommer da opp i samme høyde som den ble sloppet fra. En sprettball gjør nesten det.

Når vi slipper de to ballene samtidig, kommer sammen­støtet mellom den store ballen og golvet ørlite før sammenstøtet mellom den lille og den store ballen.

Like før de treffer golvet, har begge ballene farten v nedover. Så får den store ballen farten v oppover, og støter sammen med den lille. Den lille har farten v nedover, den store farten v oppover. I forhold til den store ballen har den lille farten 2v og får ved støtet farten 2v oppover i forhold til den store ballen. I forhold til golvet (og oss) får den farten 3v oppover.

Ved fullkomment elastisk støt og med en svært stor og en svært liten ball, blir altså farten tredoblet for den lille ballen. Det betyr at fartsenergien blir 9 ganger større, og teoretisk når ballen 9 ganger høyere enn der den ble sloppet fra.

Men vi kommer nok ikke i nærheten av det med det utstyret vi har. Likevel er det imponerende nok om ballen når 2, 3 eller 4 ganger høyere enn der vi slapp den.

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i naturfag

  • Etter 10. årstrinn
    • Fenomener og stoffer
      • gjøre rede for begrepene fart og akselerasjon, måle størrelsene med enkle hjelpemidler og gi eksempler på hvordan kraft er knyttet til akselerasjon
      • gjøre forsøk og enkle beregninger med arbeid, energi og effekt

Læreplan i fysikk - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram

  • Fysikk 2
    • Klassisk fysikk
      • gjøre beregninger med loven om bevaring av bevegelsesmengde for sentrale støt

Materialer og utstyr

  • Stor ball
  • Liten, lett ball
  • Papirkremmerhus (kopp/trakt)
  • Stol/bord
  • Tregolv (betong/steinheller)