彈跳球：撞擊時的能量損失
1·預測
當球掉落並從地板上彈起時，它會反彈到與掉落時相同的高度、更高的高度還是更低的高度？
- 它反彈到相同的高度（沒有能量損失）。
- 它反彈的高度高於跌落高度。
- 它反彈到低於下落高度（一些能量損失）。
2·設定
- 打開彈跳球預設。注意球距地面的起始高度及其質量。
- 確認高度探頭已連接到球上 - 它會報告球離地面的高度（以公尺為單位）。
- 運行模擬，讓球下落並彈起。在第一個反彈的頂部暫停並記錄達到的峰值高度。
3·收集數據
| 大量的 (kg) | 跌落高度 (m) | 重力PE (J) | 反彈高度（第一次反彈） (m) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 1.50 | ||
| 1.00 | 2.00 | ||
| 1.50 | 2.50 |
針對三次試驗，繪製反彈高度（y軸）相對下落高度（x軸）的關係圖。描述該直線的形狀。
4·分析
- 對於每一行，將回彈高度除以跌落高度。您對三項試驗中的這項比率有何發現？
- 球的恢復力為0.8。該值的平方並將其與您上面計算的比率進行比較。你發現什麼關係？
5·擴展
- 如果您發現的高度比在一次又一次反彈後保持恆定，請預測第一次試驗的*第二次*反彈的峰值高度。需要多少次彈跳才能使峰高降至 1 公分以下？
- 真正掉落的球也會因空氣阻力和每次彈跳時的聲音而損失一點能量。您認為真實球的反彈高度會比您在此處找到的理想化 e² 模式下降得更快或更慢嗎？
這個實驗背後的物理原理
重力位能
釋放前球離地面高度所儲存的能量－這是在下落過程中可轉化為動能的能量預算，以及在彈跳後返回高度的能量預算。
動能
球運動的能量。就在撞擊之前，基本上所有下降的 PE 都已轉化為 KE；然後反彈僅返回 KE 的一小部分，這就是反彈低於下跌高度的原因。