Подскачаща топка: загуба на енергия при удар

1 · Предскажи

Когато топка е пусната и отскача от пода, връща ли се на същата височина, от която е пусната, по-висока или по-ниска?

2 · Постановка

  1. Отвори настройката подскачаща топка. Отбележи началната височина на топката над пода и масата ѝ.
  2. Провери, че сензорът за височина е прикрепен към топката — той отчита височината на топката над пода в метри.
  3. Пусни симулацията и остави топката да падне и отскочи. Паузирай на върха на първия отскок и запиши достигнатата пикова височина.

3 · Събери данни

Маса (kg)Височина на падане (m)Гравитационна PE (J)Височина на отскок (1-ви отскок) (m)
1.001.50
1.002.00
1.502.50

Чертай височината на отскока (ос y) спрямо височината на пускане (ос x) за трите си опита. Опиши формата на линията.

4 · Анализирай

  1. За всеки ред раздели височината на отскока на височината на пускане. Какво забелязваш за това отношение в трите си опита?
  2. Еластичността на топката е 0.8. Повдигни на квадрат и сравни с отношението, което изчисли горе. Каква връзка откриваш?

5 · Надгради

  1. Ако отношението на височините, което намери, остава постоянно отскок след отскок, предкажи пиковата височина на *втория* отскок за първия си опит. След колко отскока пиковата височина би паднала под 1 cm?
  2. Истинска пусната топка губи и малко енергия от въздушно съпротивление и звук при всеки отскок. Очакваш ли височините на отскок на истинска топка да намаляват по-бързо или по-бавно от идеализирания модел e², който намери тук?

Физиката зад този експеримент

Гравитационна потенциална енергия

Енергията, съхранена във височината на топката над пода точно преди пускане — това е енергийният бюджет, наличен да се превърне в кинетична енергия по време на падането и, след отскока, обратно във височина.

Кинетична енергия

Енергията на движението на топката. Точно преди удара по същество цялата PE на падането се е превърнала в KE; отскокът връща само част от тази KE — затова отскокът изостава от височината на пускане.

← Назад към експеримента

Механика

138 безплатни работни листа по физика за печат