Περιεχόμενο
- Μεταφορά ενέργειας από το κινητικό σε δυναμικό και πάλι πίσω
- Διπλή πτώση μπάλας
- Παρακολούθηση της επιτάχυνσης μιας πτώσης μπάλας
- Πείραμα σκέψης του Galileo
Παρόλο που πέφτει μια μπάλα και αφήνει να αναπηδήσει φαίνεται σαν μια κοινή καθημερινή εμφάνιση, υπάρχουν πολλές δυνάμεις στην εργασία σε αυτό το σενάριο. Πολλά διαφορετικά έργα αποκαλύπτουν τη μεταφορά ενέργειας ή την επιτάχυνση που λαμβάνει χώρα.
Μεταφορά ενέργειας από το κινητικό σε δυναμικό και πάλι πίσω
Όταν μια πτώση σφαίρας συγκρούεται με το έδαφος, η κινητική της ενέργεια μεταφέρεται σε δυνητική ενέργεια καθώς συμπιέζεται η μπάλα. Στη συνέχεια, καθώς η ελαστικότητα των μπαλών προκαλεί την επέκταση της, η δυναμική ενέργεια μετασχηματίζεται πίσω στην κινητική ενέργεια με τη μορφή της σφαίρας που αναπηδά πίσω από το έδαφος. Για να δείτε αυτή τη μεταφορά ενέργειας, ρίξτε αρκετούς διαφορετικούς τύπους μπάλες στο έδαφος από το ίδιο ύψος και δείτε πόσο ψηλά κάθε είδος μπάλας ριμπάουν. Προσδιορίστε ποιες μπάλες είναι οι πιο αποτελεσματικές στη μεταφορά της κινητικής ενέργειας σε πιθανή ενέργεια και πάλι.
Διπλή πτώση μπάλας
Η ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί από κινητική σε δυναμικό και μπορεί επίσης να μεταφερθεί κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης. Για να παρατηρήσετε αυτή τη μεταφορά ενέργειας, αρχίστε με την απομάκρυνση ενός μπάσκετ από ένα δεδομένο ύψος και έπειτα μετρώντας πόσο ψηλά αναπηδά. Στη συνέχεια, ρίξτε το μπάσκετ από το ίδιο ύψος, αλλά αυτή τη φορά με ένα ρακέτο τοποθετημένο ακριβώς επάνω του. Καταγράψτε το ύψος του μπάσκετ σε αυτήν την πτώση και συγκρίνετε το με το ύψος που παρατηρήθηκε στην πρώτη σταγόνα.
Παρακολούθηση της επιτάχυνσης μιας πτώσης μπάλας
Μια μπάλα θα επιταχύνει προς το έδαφος αφού πέσει και μπορείτε να παρακολουθήσετε αυτήν την επιτάχυνση χρησιμοποιώντας μια βιντεοκάμερα και έναν προβολέα. Ξεκινήστε με την εγγραφή βίντεο σε ένα άτομο που πέφτει μια μπάλα και η μπάλα που χτυπά στο έδαφος με ρυθμό περίπου 60 καρέ ανά δευτερόλεπτο. Όλες οι ενέργειες πρέπει να γίνονται στο ίδιο πλαίσιο. Στη συνέχεια, προβάλλετε το βίντεο της πτώσης σφαίρας σε ένα μεγάλο φύλλο ή σε πολλαπλά φύλλα χαρτιού που είναι κολλημένα σε έναν τοίχο. Στη συνέχεια σχεδιάστε τις μπάλες να πέφτουν ένα καρέ κάθε φορά. Θα πρέπει να είναι προφανές ότι η μπάλα κινείται μακρύτερα από το πλαίσιο στο σκελετό όσο πιο κοντά στο έδαφος παίρνει.
Πείραμα σκέψης του Galileo
Ο Γαλιλαίος έδειξε ότι όλα τα αντικείμενα πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό, ρίχνοντας δύο κανόνια με διαφορετικά βάρη από τον Πύργο της Πίζας. Επίσης πρότεινε ένα πείραμα σκέψης για να αποδείξει την ίδια ιδέα. Για να πραγματοποιήσετε αυτό το πείραμα σκέψης, συνδέστε μια μεγάλη μπάλα σε μια μικρότερη μπάλα. Πέτα και τα δύο μπάλες ταυτόχρονα και να δούμε πόσο καιρό παίρνουν για να χτυπήσουν το έδαφος. Στη συνέχεια, αποσυνδέστε τις δύο μπάλες και αφήστε τους ταυτόχρονα ξανά. Σύμφωνα με το Galileo, ο χρόνος για την "ενωμένη" πτώση και οι δύο μεμονωμένες μπάλες πρέπει να είναι ίδιοι, καθώς ούτε η μπάλα τραβούσε πάνω ή κάτω από την άλλη, ενώ οι δύο ήταν συνδεδεμένες.