Innehåll
- Energiöverföring från kinetisk till potential och tillbaka igen
- Double Ball Drop
- Spåra accelerationen av en tappad boll
- Galileo-tankeexperiment
Även om att släppa en boll och låta den studsa verkar som en vanlig vardagshändelse, finns det många krafter i arbetet i detta scenario. Flera olika projekt kan avslöja överföring av energi eller acceleration som sker.
Energiöverföring från kinetisk till potential och tillbaka igen
När en tappad boll kolliderar med marken överförs dess kinetiska energi till potentiell energi när bollen pressas samman. Sedan, när kulans elasticitet får den att expanderas, omvandlas potentiell energi tillbaka till kinetisk energi i form av bollen som stöter tillbaka upp från marken. För att se denna överföring av energi, släpp flera olika typer av bollar på marken från samma höjd och se hur hög varje typ av boll rebounds. Bestäm vilka bollar som är mest effektiva vid överföring av kinetisk energi till potentiell energi och tillbaka igen.
Double Ball Drop
Energi kan överföras från kinetisk till potential, och den kan också överföras under en kollision. För att observera denna överföring av energi, börja med att släppa en basket från en given höjd och sedan mäta hur hög den studsar. Släpp nästa basket från samma höjd, men den här gången med en racquetball placerad direkt ovanpå den. Registrera basketens höjd på denna droppe och jämföra den med höjden som ses på den första droppen.
Spåra accelerationen av en tappad boll
En boll kommer att accelerera mot marken efter att den tappats, och du kan spåra denna acceleration med en videokamera och en projektor. Börja med att spela in en person som tappar en boll och den bollen slår i marken med en hastighet av cirka 60 bilder per sekund. Alla åtgärder ska ske i samma ram. Därefter projicerar videon från den fallande bollen på ett stort ark eller flera pappersark som tejpats på en vägg. Plotta sedan bollarna faller en ram åt gången. Det bör vara uppenbart att bollen rör sig längre från ram till ram ju närmare marken den kommer.
Galileo-tankeexperiment
Galileo visade känt att alla föremål faller i samma takt genom att släppa två kanonkulor med olika vikter utanför det lutande tornet i Pisa. Han föreslog också ett tankeexperiment för att demonstrera samma koncept. För att genomföra detta tankeexperiment, binda en stor boll till en mindre boll. Släpp båda bollarna samtidigt och se hur lång tid det tar att träffa marken. Koppla sedan bort de två bollarna och släpp dem samtidigt igen. Enligt Galileo skulle tiden för det "sammanfogade" släppa och de två enskilda bollarna skulle vara desamma, eftersom ingen av bollarna drog upp eller ner på den andra medan de två var fästa.