Ein Tennisball ist ein hohler Gummikern, der Druckluft enthält. Wenn er zu Boden fällt, dehnt sich die Luft im Ball aus und der Ball springt zurück. Eine Änderung der Temperatur des Balls beeinflusst den Luftdruck im Inneren des Balls und damit auch die Höhe, auf die er abprallt. Ein wissenschaftliches Projekt, das den Einfluss der Temperatur auf die Sprungkraft untersucht, ist für Schüler eine interessante Möglichkeit, diesen Effekt kennenzulernen.
Test-Bedingungen
Wählen Sie eine harte Oberfläche wie einen Tennisplatz oder einen Betonboden, um den Test durchzuführen. Stellen Sie sicher, dass Sie Bälle mit dem gleichen Zustand verwenden, um die Wirkung von Erwärmung und Abkühlung auf den Sprung des Balls zu testen. Die Kontrolle dieses Faktors ist wichtig, um zu verhindern, dass die Art des Balls die Ergebnisse beeinflusst. Führen Sie das Experiment vorzugsweise in einem geschlossenen Raum durch, um die Beeinflussung des Ballabpralls durch den Wind zu vermeiden.
Materialien, die Sie brauchen
Besorgen Sie sich sechs Tennisbälle, Isolierband, verschließbare Plastiktüten, ein Maßband, das bis zu 100 Zoll messen kann und einen starken Stuhl. Sie benötigen außerdem ein Thermometer, das Temperaturen zwischen 40 und 120 Grad Fahrenheit messen kann, ein Heizkissen und eine kleine Eistruhe, die mit Eis gefüllt ist. Habe deine Notizbuch Halten Sie einen Stift bereit und bitten Sie einen Freund, Ihnen dabei zu helfen, Beobachtungen während des Experiments aufzuschreiben.
Verfahren
Wickeln Sie drei der Tennisbälle in das Heizkissen, um sie zu erhitzen. Legen Sie drei Kugeln in die verschließbaren Plastikhüllen und legen Sie sie in den Eisbehälter mit Eis. Wenn Sie mit dem Testen beginnen möchten, legen Sie das Thermometer auf die Kugeloberfläche und notieren Sie die Kugeltemperatur. Stellen Sie sich schnell auf den Stuhl in der Nähe des Maßbandes, positionieren Sie den Ball an der 100-Zoll-Marke und lassen Sie den Ball nach unten fallen. Beobachten Sie den Punkt auf dem Maßband, bis zu dem der Ball zurückprallt und notieren Sie diese Höhe. Wiederholen Sie dies für jeden der heißen und kalten Tennisbälle. Sammeln Sie mindestens 10 Messwerte für jede Kugeltemperatur.
Datenanalyse
Addieren Sie die 10 Messwerte, die Sie für eine bestimmte Temperatur erhalten haben, und teilen Sie diesen Wert durch 10, um die durchschnittliche Höhe zu erhalten, auf die der Ball bei dieser bestimmten Temperatur gesprungen ist. Wiederholen Sie dies für die verschiedenen Temperaturen, bei denen Sie die Rückprallhöhen gemessen haben. Zeichnen Sie ein Diagramm mit der Temperatur auf der X-Achse und der Abprallhöhe auf der Y-Achse. Analysieren Sie Ihre Daten, um zu den Ergebnissen zu gelangen, ob heiße oder kalte Tennisbälle höher abprallen.
Mögliche Variationen
Wiederholen Sie das Experiment mit Kugeln unterschiedlicher Qualität. Wenn Sie beispielsweise zum ersten Mal neue Bälle verwendet haben, versuchen Sie das Experiment mit alten Bällen oder Bällen einer anderen Marke. Vergleichen Sie diese Ergebnisse mit Ihren bisherigen Erkenntnissen.