Wyznaczanie zależności pomiędzy energią uderzenia meteorytu a

Wyznaczanie zależności pomiędzy
energią uderzenia meteorytu a średnicą krateru
Metodami domowymi przeprowadzimy eksperyment, który pozwoli wyznaczyć zależność między energią
(E) meteorytu/planetoidy a rozmiarem krateru (D) powstającego przy zderzeniu z tymi ciałami.
Powierzchnię ciała uderzanego (np. planety) będziemy symulować pojemnikiem z drobnoziarnistą
substancją. Ciałem uderzającym, „meteorytem”, może być np. kilkucentymetrowy kamień.
Schemat wykonywania doświadczenia jest następujący:

Znajdujemy 3 „meteoryty” wyraźnie różniące się masą, ale nie przekraczające około 10 cm średnicy.
„Meteoryty” powinny być w miarę okrągłe (dlaczego?).

Wyznaczamy masę „meteorytów” na wadze.

Każdy z „meteorytów” zrzucamy do pojemnika z piachem z kilku różnych wysokości. Do zwiększenia
zakresu wysokości możemy wykorzystać krzesło lub drabinę.

Przy każdym zrzucie zapisujemy wysokości zrzutu i średnicę powstałego krateru.

Dla każdego pomiaru wyznaczamy energię potencjalną grawitacyjną E ze wzoru E=mgh, gdzie:
m – masa „meteorytu”, g – przyspieszenie ziemskie 9.81 m/s2, h – wysokość zrzutu. W jakich
jednostkach powinny być wyrażone m i h?

Mając energię E i odpowiadającą jej średnicę krateru D, przygotowujemy wykres log(E) vs. log(D).
Do naszych punktów obserwacyjnych na wykresie dopasowujemy linię prostą i wyznaczmy jej
parametry a i b [log(E) = alog(D) + b].

Po wyznaczeniu tej linii prostej spróbujmy sprawdzić czy nasze dopasowanie dobrze przewiduje
energię uderzenia prawdziwych meteorytów i planetoid na podstawie pomiarów średnicy kraterów.
Tego sprawdzenia można dokonać na kraterze Barringera w Arizonie. Jego średnica wynosi 1200 m
a energię ciała, które go uformowało szacuje się na 1018 – 1020J.
Co może mieć wpływ na niedokładności w pomiarach i w otrzymanym wyniku? Jakie inne czynniki, oprócz
energii E, mogą wpływać na średnicę D?
miejsce na notatki i obliczenia
„meteoryt” 1 (masa ………….….….)
wysokość zrzutu h
średnica krateru D
log D
energia potencjalna E
log E
log D
energia potencjalna E
log E
log D
energia potencjalna E
log E
„meteoryt” 2 (masa ………….….….)
wysokość zrzutu h
średnica krateru D
„meteoryt” 3 (masa ………….….….)
wysokość zrzutu h
średnica krateru D