Прыгающий мяч: потери энергии при ударе

1 · Прогноз

Когда мяч роняют и он отскакивает от пола, возвращается ли он на ту же высоту, с которой упал, на большую или на меньшую?

• Он возвращается на ту же высоту (энергия не теряется).
• Он отскакивает выше высоты падения.
• Он отскакивает ниже высоты падения (часть энергии теряется).

2 · Подготовка

1. Откройте пресет «Прыгающий мяч». Запишите начальную высоту шара над полом и его массу.
2. Убедитесь, что датчик высоты прикреплён к мячу — он сообщает высоту шара над полом в метрах.
3. Запустите симуляцию и дайте мячу упасть и отскочить. Пауза на верхней точке первого отскока; запишите достигнутую пиковую высоту.

3 · Сбор данных

Постройте высоту отскока (ось y) против высоты падения (ось x) для трёх проб. Опишите форму линии.

4 · Анализ

1. Для каждой строки разделите высоту отскока на высоту падения. Что вы замечаете в этом отношении по трём пробам?
2. Реституция мяча 0.8. Возведите это значение в квадрат и сравните с вычисленным выше отношением. Какую связь вы находите?

5 · Развитие

1. Если найденное отношение высот сохраняется отскок за отскоком, предскажите пиковую высоту *второго* отскока для первой пробы. Сколько отскоков потребуется, чтобы пиковая высота упала ниже 1 cm?
2. Реально упавший мяч теряет чуть энергии и на сопротивление воздуха, и на звук при каждом отскоке. Высоты отскоков реального мяча будут убывать быстрее или медленнее найденного здесь идеализированного закона e²?

Физика этого эксперимента

← Вернуться к эксперименту