studsboll laboration
Halloj! Jag håller på med en laborationsrapport och har lite frågor. Rapporten går ut på att en studsboll släpps från en viss höjd, vi ska då räkna ut hur mycket energi som förloras av den kinetiska energin. Jag bifogar tabellen nedan:
| Studs | hi (m) | he (m) | vi (m/s) | ve (m/s) | Ei (J) | Ee (J) | Ef (%) |
| 1 |
1.0 |
0,632 |
4,43 |
3,52 |
0,549 |
0,347 |
36,8 |
| 2 | 0,632 | 0,452 | 3,52 | 2,979 | 0,347 | 0,248 | 28,8 |
| 3 | 0,452 | 0,341 | 2,979 | 2,587 | 0,248 |
0,187 |
24,6 |
| 4 | 0,341 | 0,182 | 2,587 | 1,89 | 0,187 | 0,10 | 46,6 |
Kopierar även instruktionerna
Den kinetiska energin eller rörelseenergin för en punktformig kropp med massan m och hastigheten v är
Ek = m v2 / 2. (1)
Den potentiella energin eller lägesenergin ges av
Ep = mgh (2)
där h är höjden och g tyngdaccelerationen.
Den mekaniska energin för en kropp är summan av den kinetiska och potentiella energin.
Vi bortser från luftmotstånd och kan därför anta att bollens mekaniska energi är bevarad under färden genom luften ned mot och upp från golvet. Bollens mekaniska energi vid golvet består bara av rörelseenergi och är mv2/2 medan bollens energi i ett högsta läge bara består av lägesenergi och är mgh. Att den mekaniska energin är konstant leder till att
mv2/2 = mgh (3)
när man jämför dessa extremlägen för bollen. Sambandet (3) kan användas för att beräkna hastigheten v precis innan och efter en studs om man känner till bollens högsta höjder innan och efter studsen respektive.
Vid varje studs förlorar bollen en viss del av sin mekaniska energi. Kallar vi energiförlusten för Ef så är
Ef = Ei - Ee (4)
där Ei och Ee är bollens mekaniska energi precis innan och efter studsen respektive. Andelen energi som förloras i varje studs är
Ef / Ei = (Ei – Ee)/ Ei. (5)
Skriv in värdena i en tabell, där du för varje studs (1-4) för in bollens högsta punkt innan studsen (hi) och efter studsen (he). Bollens högsta punkt är till exempel innan den första studsen starthöjden och bollens högsta punkt innan den andra studsen är samma höjd som efter den första studsen osv.
6) Med hjälp av ekvation (3) beräknas hastigheten precis innan studsen (vi) från högsta höjden innan studsen (hi). Hastigheten efter studsen (ve) beräknas på liknande sätt från högsta höjden bollen når efter studsen (he).
7) Den kinetiska energin precis innan och efter varje studs, Ei och Ee, beräknas direkt med ekvation (1) eller indirekt med ekvationerna (3) och (2).
8) Den procentuella förlusten av den kinetiska energin innan och efter varje studs beräknas slutligen med ekvation (5).
Nu till min fråga: varför sjunker först ef tills punkt 4 då den ökar markant? vad är det som gör att energin "ökar" och vad gör att den "försvinner" innan dess? och ja jag är medveten om att energi varken kan skapas eller förstöras. Ser de övriga punkterna ut att stämma?
Jag förstår inte din fråga eller varför du blandar in hastigheter. Det räcker att du bara räknar på lägesenergin när bollen når sin högsta punkt efter varje studs. Skillnaden mellan lägesenergin i två punkter är energiförlusten.
Jag har bara följt instruktionerna, hastigheten är med i det fallet. där man löser ut v, som då blir att
Är inte detta instruktionerna:
Skriv in värdena i en tabell, där du för varje studs (1-4) för in bollens högsta punkt innan studsen (hi) och efter studsen (he). Bollens högsta punkt är till exempel innan den första studsen starthöjden och bollens högsta punkt innan den andra studsen är samma höjd som efter den första studsen osv.
?
Om inte hastigheterna specifikt frågas efter så kan du skippa dem. Skulle du vilja omformulera din fråga? Förstod den inte riktigt :)
nja dem frågar inte specifikt efter hastigheten men tänkte på att eftersom vi inte har en hastighet att man hade kunnat räkna ut den, och eftersom vi och ve ska ha en hastighet borde det väl bli rätt? min fråga är varför energin i sista termen blir så hög i jämförelse till den övriga energin? alltså att den minskar fram till punkt 4, då det ökar. varför det är så?:)
Då tycker jag att du ska göra det lättare genom skippa hastigheterna och endast jämföra lägesenergierna.
Var ser du att den ökar? Den går väl från 0,187 till 0,10? Eller menar du att energiförlusten blir så hög? Det beror nog på något misstag i laborationen.
Vad väger bollen förresten?
asså jag tänkte mer på den sista punkten som går från 36% till 28,8%, till 24,6% och sedan ökar till 46,6%.
om du tänker på ei och ee så är dessa beräknade med mgh, vilket även ger samma svar som , det gör med andra ord inte någon skillnad, men på punkterna vi, samt ve måste jag använda mig av hastigheten då det är detta som efterfrågas.
Bollen väger 0,056kg
wilmea110 skrev:asså jag tänkte mer på den sista punkten som går från 36% till 28,8%, till 24,6% och sedan ökar till 46,6%.
Detta innebär inte att energin ökar utan att den procentuella minskningen av energi ökar. Procentuellt minskar alltså energin mer i 4:e studsen än i de andra. Det är väl du själv som räknat ut dessa värden?
om du tänker på ei och ee så är dessa beräknade med mgh, vilket även ger samma svar som , det gör med andra ord inte någon skillnad, men på punkterna vi, samt ve måste jag använda mig av hastigheten då det är detta som efterfrågas.
Detta blir ju då hastigheterna i det exakta momentet precis innan det når marken. Det är då all lägesenergi omvandlats till rörelseenergi. Men detta har du nog koll på.
Om hastigheterna efterfrågas är det jättebra att du har räknat ut dem, snyggt!
Bollen väger 0,056kg
Tack så mycket. Dina värden ser ut att stämma.
