Zo speel je Veerkatapult
- Kies een proef en lees op de kaart de veer, de indrukking en wat hij lanceert.
- De veer slaat ½·k·x² op, met x in meter. Zonder wrijving wordt het allemaal beweging of hoogte.
- Typ je voorspelling en druk op Start. Een oranje markering toont jouw snelheid, hoogte of indrukking.
- Kijk naar de energiebalken: het totaal blijft gelijk terwijl de energie van veer naar beweging naar hoogte gaat.
Hoeveel energie slaat een veer op?
Hoe verder je een veer indrukt, hoe meer kracht het kost, F = k·x, dus het werk dat je doet, de opgeslagen energie, is de oppervlakte onder die groeiende kracht: ½·k·x². Laat je los, dan geeft de veer die energie door aan wat hij duwt. Op een vlakke tafel wordt alles beweging, ½·m·v², dus de lanceersnelheid is v = x·√(k ÷ m). Naar boven gericht wordt de beweging hoogte terwijl het voorwerp stijgt, tot m·g·h gelijk is aan wat de veer had opgeslagen. Omdat de energie met het kwadraat van de indrukking gaat, slaat twee keer zo ver indrukken vier keer zoveel energie op en gaat een raket vier keer zo hoog. Het werkt ook andersom: een karretje dat tegen een veerbuffer rijdt, drukt hem in tot al zijn bewegingsenergie is opgeslagen, en dan duwt de veer het terug. Bogen, katapulten, pogosticks en trampolines slaan zo energie op, en stootblokken aan het eind van het spoor vangen er treinen mee op.
Een gericht leermodel
Er is geen wrijving of luchtweerstand, en de veren hebben geen massa. Hoogtes worden gemeten vanaf waar de raket op de ingedrukte veer staat, en de duw duurt maar een paar honderdsten van een seconde, te snel om te tonen. De flippertafel is vlak en de baan is 4 m lang. De twee raketten lopen 1,5 keer zo snel en het karretje op halve snelheid, zodat je de veer ziet indrukken. Antwoorden binnen 2% zijn goed. g = 9,8 m/s².