Bila care sare: pierdere de energie la impact

1 · Prezice

Când o bilă este lăsată să cadă și sare de podea, revine la înălțimea de la care a căzut, la una mai mare sau la una mai mică?

2 · Montaj

  1. Deschide presetarea Bila care sare. Notează înălțimea de pornire a bilei față de podea și masa ei.
  2. Confirmă faptul că sonda de înălțime este atașată bilei — raportează înălțimea bilei față de podea, în metri.
  3. Rulează simularea și lasă bila să cadă și să sară. Pune pauză în vârful primei reveniri și înregistrează înălțimea vârfului atins.

3 · Colectează date

Masă (kg)Înălțimea de cădere (m)EP gravitațională (J)Înălțimea de revenire (prima săritură) (m)
1.001.50
1.002.00
1.502.50

Grafic cu înălțimea de revenire (axa y) în funcție de înălțimea de cădere (axa x) pentru cele trei încercări. Descrie forma liniei.

4 · Analizează

  1. Pentru fiecare rând, împarte înălțimea de revenire la înălțimea de cădere. Ce observi despre raportul acesta în cele trei încercări?
  2. Restituția bilei este 0.8. Ridică valoarea asta la pătrat și compar-o cu raportul calculat mai sus. Ce relație găsești?

5 · Extinde

  1. Dacă raportul de înălțimi găsit rămâne constant săritură după săritură, prezice înălțimea vârfului celei de-a *doua* reveniri pentru prima ta încercare. După câte sărituri ar coborî vârful sub 1 cm?
  2. O bilă reală pierde și puțină energie cu rezistența aerului și sunetul la fiecare săritură. Te aștepți ca înălțimile de revenire ale unei bile reale să scadă mai repede sau mai încet decât tiparul ideal e² găsit aici?

Fizica din spatele acestui experiment

Energie potențială gravitațională

Energia stocată în înălțimea bilei față de podea chiar înainte de eliberare — acesta este bugetul de energie disponibil pentru a se transforma în energie cinetică în timpul căderii și, după săritură, înapoi în înălțime.

Energie cinetică

Energia mișcării bilei. Chiar înainte de impact, în esență toată EP căderii s-a transformat în EC; săritura returnează apoi doar o fracțiune din acea EC — de aceea revenirea rămâne sub înălțimea de cădere.

← Înapoi la experiment

Mecanică

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit