Sisältö
- Energian siirto kinetiikasta potentiaaliin ja takaisin
- Tupla pallo pudota
- Pudotetun pallon kiihtyvyyden seuraaminen
- Galileon ajatuskokeilu
Vaikka pallon pudottaminen ja sen pomppimisen tuntuu tavalliselta jokapäiväiseltä tapahtumalta, tässä skenaariossa työskentelee lukuisia voimia. Useat erilaiset projektit voivat paljastaa energiansiirron tai tapahtuvan kiihtyvyyden.
Energian siirto kinetiikasta potentiaaliin ja takaisin
Kun pudotettu pallo törmää maahan, sen kineettinen energia siirtyy potentiaalienergiaan pallin puristuessa. Sitten, kun pallojen kimmoisuus aiheuttaa sen laajenemisen, potentiaalienergia muuttuu takaisin kineettiseksi energiaksi pallon muodossa pallo, joka palaa takaisin maanpinnasta. Pitäkää tämä energiansiirto pudottamalla useita erityyppisiä palloja maahan samalta korkeudelta ja katso kuinka suuri kukin pallotyyppi pallou. Selvitä, mitkä pallot ovat tehokkaimpia siirtämään kineettistä energiaa potentiaaliseen energiaan ja takaisin.
Tupla pallo pudota
Energiaa voidaan siirtää kinetiikasta potentiaaliin, ja se voidaan siirtää myös törmäyksen aikana. Tarkkailemaan tätä energiansiirtoa aloita pudottamalla koripallo tietyltä korkeudelta ja mittaamalla sitten sen korkeus. Seuraavaksi pudota koripallo samalta korkeudelta, mutta tällä kertaa mailapallo, joka on sijoitettu suoraan sen päälle. Kirjaa koripallon korkeus tällä pudotuksella ja vertaa sitä korkeuteen, joka nähtiin ensimmäisestä pudotuksesta.
Pudotetun pallon kiihtyvyyden seuraaminen
Pallo kiihtyy kohti maata pudotuksen jälkeen, ja voit seurata tätä kiihtyvyyttä videokameran ja projektorin avulla. Aloita videonauhoittamalla henkilö, joka pudottaa pallon ja pallo lyö maahan nopeudella noin 60 kuvaa sekunnissa. Kaikkien toimien tulisi tapahtua samassa kehyksessä. Seuraavaksi projisoi putoavan pallon video suurelle arkalle tai useammalle seinälle teipatulle paperiarkille. Piirrä sitten pallot pudota yksi kehys kerrallaan. Pitäisi olla selvää, että pallo liikkuu kauempana kehyksestä kehykseen sitä lähemmäksi maata, jonka se saa.
Galileon ajatuskokeilu
Galileo osoitti kuuluisasti, että kaikki esineet putoavat samalla nopeudella pudottamalla Pisan kaltevalle tornille kaksi erilaisilla painoilla tehtyjä tykinkuulaja. Hän ehdotti myös ajatuskokeilua saman konseptin osoittamiseksi. Suorita tämä ajatuskoe sido iso pallo pienempaan palloon. Pudota molemmat pallot samanaikaisesti ja katso kuinka kauan niiden kestää lyödä maahan. Irrota sitten kaksi palloa ja pudota ne samanaikaisesti uudelleen. Galileon mukaan "liitetyn" pudotuksen ja kahden yksittäisen pallon tulisi olla saman ajan, koska kumpikaan pallo ei vetänyt toistaan ylös tai alas, kun kaksi kiinnitettiin.