Vi vet alla att en superboll studsar bra. Vi vet också att energilagen skall gälla – energin i början skall vara lika stor som energin i slutet. Hur kan det komma sig att den lilla superbollen flyger iväg till en höjd som är många gånger högre än ursprungshöjden?
I fysiken definieras storheten impuls, I, som kraften F som verkar på en kropp multiplicerat med den tid Δt under vilken kraften verkar
I = FΔt
Om en yttre impuls verkar på ett system kommer rörelsemängden p att förändras (om ingen yttre impuls verkar är alltid rörelsemängden konstant – detta kallas lagen om rörelsemängdens bevarande). Rörelsemängden definieras som produkten av massa m och hastighet v.
Sambandet mellan impuls och förändring i rörelsemängd kallas impulslagen
I = Δp
eller
FΔt=Δp=m(Δv)
Om den lilla bollen släpps mot bordet kommer den att påverkas av en impuls. Bollens rörelsemängd kommer att ändras och bollen studsar uppåt – dock inte högre än till utgångsläget eftersom (den potentiella) energin då skulle vara större än i början.
Om däremot alla bollarna släpps samtidigt kommer hela ekipaget att påverkas av en stor impuls. Om man bortser från den lilla friktion som finns kommer den lilla bollen således att erhålla en stor impuls och följaktligen få en stor förändring av rörelsemängd. Detta är förklaringen till den enorma hastigheten.
Den lilla bollens massa är mycket mindre än den totala massan hos bollarna. Därför strider det inte mot energilagen att den lilla bollen studsar högt upp – potentiella energin i slutet är inte högre än den totala potentiella energin i början.
Cityportal 2012