Hoppende kugle: Energitab ved nedslag

1 · Forudsig

Når en kugle slippes og hopper fra gulvet, returnerer den da til samme højde, som den blev sluppet fra, en højere højde eller en lavere højde?

• Den returnerer til samme højde (ingen energi går tabt).
• Den returnerer højere end slippeshøjden.
• Den returnerer lavere end slippeshøjden (noget energi går tabt).

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen Hoppende kugle. Notér kuglens starthøjde over gulvet og dens masse.
2. Kontrollér, at højdemåleren sidder på kuglen — den angiver kuglens højde over gulvet i meter.
3. Kør simulationen, og lad kuglen falde og hoppe. Sæt på pause i toppen af det første retur, og notér den nåede toppunktshøjde.

3 · Saml data

Tegn grafen for returhøjden (y-aksen) mod slippeshøjden (x-aksen) for dine tre forsøg. Beskriv linjens form.

4 · Analysér

1. Dividér for hver række returhøjden med slippeshøjden. Hvad lægger du mærke til ved dette forhold på tværs af dine tre forsøg?
2. Kuglens restitution er 0,8. Kvadrér den værdi, og sammenlign med det forhold, du beregnede ovenfor. Hvilken sammenhæng finder du?

5 · Udvid

1. Hvis det højdeforhold, du fandt, forbliver konstant hop efter hop, kan du forudsige toppunkthøjden for det *andet* retur i dit første forsøg. Hvor mange hop skal der til, før toppunkthøjden kommer under 1 cm?
2. En rigtig kugle mister også lidt energi til luftmodstand og lyd ved hvert hop. Ville du forvente, at en rigtig kugles returhøjder aftager hurtigere eller langsommere end det idealiserede e²-mønster, du fandt her?

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark