Dag Marijn,
Een kort antwoord: de bal heeft na de stoot een grotere snelheid dan ervoor. De bal beweegt "schuin naar rechts boven".
Nu een langer antwoord... Laten we eenvoudigheidshalve aannemen dat de grootte van de kracht F van de keu op de bal constant is zolang de keu de bal raakt.
Volgens de tweede wet van Newton geldt F=m×a. Hierin is a de versnelling die de bal ondergaat zolang de keu de bal raakt.
Per definitie geldt a=Δv/Δt, met Δv is het verschil tussen de snelheid v2 van de bal na de stoot en de snelheid v1 voor de stoot; dus Δv=v2-v1.
Invullen geeft F=m×a=m×Δv/Δt. Hieruit volgt Δv=F×Δt/m.
Als je een bovenaanzicht tekent, wijst v1 naar rechts; wijst Δv naar boven (de richting waarin de keu stoot); en is v2 de diagonaal van de rechthoek met zijden v1 en Δv. De hoek tussen v2 en v1 noemen we alfa.
Volgens Pythagoras geldt v2²=v1²+Δv²=v1²+(F×Δt/m)². Worteltrekken geeft de grootte van de snelheid v2 na de stoot, mits v1 en F en Δt en m bekend zijn. In de praktijk is het niet eenvoudig F en Δt te meten!
In de tekening zie je dat tan(alfa)=Δv/v1. Combineren geeft tan(alfa)=F×Δt/m/v1. Hiermee kun je de hoek alfa berekenen; dat is de richting waarin de bal na de stoot beweegt.
Hierboven is aangenomen dat de wrijvingskracht van de tafel op de bal geen rol speelt. In de praktijk speelt Fw wél een rol!
Groeten, Jaap Koole
