Bóng nảy: Mất năng lượng khi va chạm

1 · Dự đoán

Khi một quả bóng được thả rơi và nảy lên khỏi sàn, nó sẽ nảy lên ở cùng độ cao mà nó đã được thả rơi, độ cao cao hơn hay độ cao thấp hơn?

2 · Thiết lập

  1. Mở cài đặt trước Bóng nảy. Lưu ý chiều cao ban đầu của quả bóng so với sàn và khối lượng của nó.
  2. Xác nhận đầu dò chiều cao được gắn vào quả bóng - nó báo cáo chiều cao của quả bóng so với sàn tính bằng mét.
  3. Chạy mô phỏng và để quả bóng rơi và nảy lên. Tạm dừng ở đỉnh của lần bật lại đầu tiên và ghi lại độ cao đỉnh đạt được.

3 · Thu thập dữ liệu

Khối lượng (kg)Chiều cao thả (m)PE hấp dẫn (J)Chiều cao bật lại (lần nảy thứ 1) (m)
1.001.50
1.002.00
1.502.50

Biểu đồ chiều cao bật lại (trục y) so với chiều cao thả (trục x) cho ba lần thử của bạn. Mô tả hình dạng của đường thẳng.

4 · Phân tích

  1. Đối với mỗi hàng, chia chiều cao bật lại cho chiều cao thả. Bạn nhận thấy điều gì về tỷ lệ này qua ba lần thử của mình?
  2. Độ hồi phục của quả bóng là 0,8. Bình phương giá trị đó và so sánh nó với tỷ lệ bạn đã tính ở trên. Bạn tìm thấy mối quan hệ nào?

5 · Gia hạn

  1. Nếu tỷ lệ chiều cao mà bạn tìm thấy không đổi qua từng lần nảy, hãy dự đoán độ cao cực đại của lần bật lại *thứ hai* cho lần thử đầu tiên của bạn.
  2. Một quả bóng rơi thực sự cũng mất một ít năng lượng do lực cản của không khí và âm thanh khi nảy lên. Bạn có mong đợi độ cao bật lại của quả bóng thật sẽ giảm nhanh hơn hay chậm hơn so với mẫu e2 lý tưởng hóa mà bạn tìm thấy ở đây không?

Vật lý đằng sau thí nghiệm này

Thế năng hấp dẫn

Năng lượng được tích trữ ở độ cao của quả bóng so với mặt sàn ngay trước khi thả ra - đây là nguồn năng lượng sẵn có để chuyển đổi thành động năng trong quá trình rơi và sau khi nảy lên, trở lại độ cao.

Động năng

Ngay trước khi va chạm, về cơ bản toàn bộ PE của quá trình rơi đã chuyển thành KE; cú nảy khi đó chỉ trả lại một phần KE đó — đó là lý do độ cao bật lại thấp hơn độ cao thả rơi.

← Quay lại thử nghiệm

Cơ học

138 Phiếu Bài Tập Thí Nghiệm Vật Lý Miễn Phí Có Thể In