Lendület megmaradás mérése lisztes kocsival
Lejtőről lefutó golyó liszttel töltött kocsiba érkezik.
A golyó és kocsi tömegét megmérjük. A golyó sebességét (v1) az úthosszból és a futási időből kiszámíthatjuk (v1=2s/t) vagy lassított videofelvételről lemérjük.
A kocsi indulási sebességét (v2) csak lassított videó segítségével tudjuk lemérni.
Ötlet:
Ha szeretnénk, hogy a kocsi megőrizze indulási sebességét, olyan lejtőszögű pályára kell helyezni, amelyen a kocsi egyenletes sebességgel, - lassulás nélkül - halad. E pályát előzetes kísérletezéssel lehet kialakítani, - ilyenkor a lejtésből származó mozgatóerő megegyezik a gördülési ellenállással. Igy a kísérlet végeredménye hosszabban megfigyelhető, és mérhető.
Egy konkrét mérés eredményei:
A golyó tömege (mgolyó) = 0,15 kg
A kocsi tömege (mkocsi) = 0,43 kg
A golyó becsapódási sebessége (v1) =1,12 m/s (Lassított videóról mérve)
A kocsi indulási sebessége (v2), a fenti ötletben vázolt sínpályán mérve = 0,24 m/s
Ha a lendületmegmaradás törvénye alapján, számítással határozzuk meg a kocsi elméleti indulási sebességét, akkor az 0,28 m/s-nak adódik. A 0,04 m/s sebességeltérés csekély, okain tanulságos lehet elgondolkozni.
A fenti kísérlet és számítás kiválóan illusztrálja a lendületmegmaradás törvényét.
