Opgave
Een kogel met een massa van 0,10 kg schiet over een horizontaal vlak (waarbij wrijving te verwaarlozen is) en botst tenslotte tegen een veer. Deze wordt zo sterk ingedrukt dat de elasticiteitsgrens wordt overschreden: na afloop constateert men namelijk een blijvende verandering van de veer.
a) Bepaal hoeveel arbeid de kogel heeft verricht tijdens het indrukken van de veer.
b) Bereken de snelheid van de kogel voor de botsing.
c) Bereken de snelheid van de kogel na de botsing.
Uitwerking vraag (a)
• Arbeid is oppervlak onder F-x diagram
• Tijdens indrukking: Windruk = ½ * 60 * 0.06 + 60 * 0.02 = 3 J
Uitwerking vraag (b)
• De energie die kogel heeft voor de botsing wordt omgezet in arbeid
•½ * m * v2 = Windruk = 3 J
•v = ((2 * Windruk) / m)½ = ((2 * 3) / 0.1)½ = 7.7 m /s
Uitwerking vraag (c)
•De arbeid die door de veer vericht wordt bij het terug duwen van de kogel is de oppervlakte onder de grafiek. Deze wordt weer op dezelfde manier omgezet in kinetische energie.
• Oppervlak = Wuit = ½ * 60 * 0.06 = 1.8 J
•v = ((2 * Wuit) / m)½ = ((2 * 1.8) / 0.1)½ = 6 m / s
