Innhold
- Energioverføring fra kinetisk til potensiell og tilbake igjen
- Dobbeltkule-slipp
- Sporing av akselerasjonen av en droppet ball
- Galileo tenkteeksperiment
Selv om det å slippe en ball og la det sprette virker som en vanlig hverdagssituasjon, er det mange krefter på jobb i dette scenariet. Flere forskjellige prosjekter kan avsløre overføring av energi eller akselerasjon som foregår.
Energioverføring fra kinetisk til potensiell og tilbake igjen
Når en droppet ball kolliderer med bakken, blir dens kinetiske energi overført til potensiell energi når ballen komprimerer. Da ballens elastisitet får den til å utvide, blir potensiell energi transformert tilbake til kinetisk energi i form av ballen som spretter opp igjen fra bakken. For å se denne energioverføringen, slipp flere forskjellige baller på bakken fra samme høyde og se hvor høy hver type ball rebounds. Bestem hvilke baller som er mest effektive til å overføre kinetisk energi til potensiell energi og tilbake igjen.
Dobbeltkule-slipp
Energi kan overføres fra kinetisk til potensial, og den kan også overføres i løpet av en kollisjon. For å observere denne energioverføringen, begynn med å slippe en basketball fra en gitt høyde og deretter måle hvor høy den spretter. Neste, slipp basketball fra samme høyde, men denne gangen med en racquetball plassert direkte på toppen av den. Registrer høyden på basketball på denne dråpen og sammenlign den med høyden sett på den første dråpen.
Sporing av akselerasjonen av en droppet ball
En ball vil akselerere mot bakken etter å ha falt, og du kan spore denne akselerasjonen ved hjelp av et videokamera og en projektor. Begynn med videoopptak av en person som slipper en ball og den ballen treffer bakken med en hastighet på omtrent 60 bilder per sekund. All handlingen skal skje i samme ramme. Deretter projiserer du videoen til den fallende ballen på et stort ark eller flere papirark som er teipet på en vegg. Plott deretter ballene faller en ramme om gangen. Det skal være tydelig at ballen beveger seg lenger fra ramme til ramme jo nærmere bakken den kommer.
Galileo tenkteeksperiment
Galileo viste berømt at alle gjenstandene faller i samme takt ved å slippe to kanonkuler med forskjellige vekter utenfor det skjeve tårnet i Pisa. Han foreslo også et tankeeksperiment for å demonstrere det samme konseptet. For å gjennomføre dette tankeeksperimentet, knyt en stor ball til en mindre ball. Slipp begge ballene samtidig og se hvor lang tid det tar å treffe bakken. Deretter kobler du fra de to ballene og slipper dem samtidig igjen. I følge Galileo skulle tiden for det "sammenføyde" slippe, og de to individuelle ballene skulle være den samme, da ingen av ballene trakk opp eller ned på den andre mens de to var festet.