Hur fort går bollen?
Susanne och Cilla, två hårdservande tennisspelare, diskuterar vad som händer när man slår bollen mot olika föremål.
Susanne funderar:
– Tänk dig, Cilla, att du slår bollen med 200 kilometer i timmen rakt mot den platta hårda fronten på ett tåg som rusar fram med 300 kilometer i timmen mot dig. Vilken hastighet har bollen när den har träffat tåget och kommer tillbaka i ansiktet på dig?
– Förmodligen går bollen sönder när den träffar tåget, svarar Cilla, men vi kan ju göra tankeexperimentet att den håller. För enkelhets skull kan vi anta att den har studskoefficienten 1, det vill säga om man släpper den mot golvet så studsar den upp lika högt. Och så kan vi ju tänka oss att luftmotståndet är försumbart.
– Men, fortsätter hon, jag har ändå glömt det där som man lärde sig i skolan om hur man räknar ut hastigheter, restider, tillryggalagd sträcka och sådant. Hmm…
Hjälp Susanne och Cilla att räkna ut hur fort bollen går när den kommer tillbaka och träffar Cilla!
Blir det 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 eller 1 000 kilometer i timmen?
Facit till ’Hur fort går bollen?’
Eftersom bollen studsar så bra, blir du inte förvånad när den lämnar tåget med samma hastighet, dvs. 500 kilometer i timmen i förhållande till tåget. Eftersom tåget rör sig med 300 kilometer i timmen, så blir bollens hastighet i förhållande till Cilla 500 + 300 = 800 kilometer i timmen (egentligen aningen mindre beroende på att litet av energin går åt till att bromsa tåget). Detta är alltså den fart bollen har när den träffar henne.
Vilken tur att det bara är ett tankeexperiment!
