Skákající míček: ztráta energie při dopadu

1 · Predikuj

Když míček upustíš a odrazí se od podlahy, dosáhne stejné výšky, ze které padal, vyšší, nebo nižší?

2 · Sestavení

  1. Otevři předvolbu Skákající míček. Poznamenej výchozí výšku míčku nad podlahou a jeho hmotnost.
  2. Ověř, že sonda výšky je připojena k míčku — hlásí výšku míčku nad podlahou v metrech.
  3. Spusť simulaci a nech míček padat a odrážet se. Pozastav na vrcholu prvního odrazu a zapiš dosaženou maximální výšku.

3 · Sbírej data

Hmotnost (kg)Výška upuštění (m)Gravitační PE (J)Výška odrazu (1. odraz) (m)
1.001.50
1.002.00
1.502.50

Grafuj výšku odrazu (osa y) proti výšce pádu (osa x) pro své tři pokusy. Popiš tvar čáry.

4 · Analyzuj

  1. Pro každý řádek vydel výšku odrazu výškou pádu. Co si všímáš na tomto poměru napříč třemi pokusy?
  2. Odrazivost míčku je 0.8. Umocni tuto hodnotu na druhou a porovnej s poměrem, který jsi spočítal výše. Jaký vztah nacházíš?

5 · Rozšiř

  1. Pokud poměr výšek, který jsi našel, zůstává konstantní odraz za odrazem, predikuj vrcholnou výšku *druhého* odrazu pro svůj první pokus. Kolik odrazů by trvalo, než vrcholná výška klesne pod 1 cm?
  2. Skutečný upuštěný míček ztrácí při každém odrazu trochu energie i odporům vzduchu a zvuku. Očekával bys, že výšky odrazů skutečného míčku klesají rychleji, nebo pomaleji než idealizovaný vzorec e², který jsi tady našel?

Fyzika za tímto experimentem

Gravitační potenciální energie

Energie uložená ve výšce míčku nad podlahou těsně před puštěním — to je rozpočet energie k dispozici pro přeměnu na kinetickou energii během pádu a po odrazu zpět na výšku.

Kinetická energie

Energie pohybu míčku. Těsně před dopadem se prakticky veškerá PE pádu změnila na KE; odraz pak vrací jen část této KE, a proto odraz nedosáhne výšky pádu.

← Zpět na experiment

Mechanika

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky