Η μπάλα του τένις είναι ένας κοίλος λαστιχένιος πυρήνας που περιέχει αέρα υπό πίεση. Όταν πέφτει στο έδαφος, ο αέρας εντός της σφαίρας διογκώνεται και αυτό αναγκάζει την μπάλα να ανακάμπτει. Η αλλαγή της θερμοκρασίας της μπάλας επηρεάζει την πίεση του αέρα μέσα στην μπάλα και, με τη σειρά του, το ύψος στο οποίο αναπηδά. Ένα επιστημονικό έργο που μελετά την επίδραση της θερμοκρασίας στην αναπήδηση είναι ένας ενδιαφέρων τρόπος για τους μαθητές να μάθουν για αυτό το αποτέλεσμα.
Συνθήκες δοκιμής
Επιλέξτε μια σκληρή επιφάνεια όπως ένα γήπεδο τένις ή ένα δάπεδο από μπετόν για να εκτελέσετε το τεστ. Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε μπάλες της ίδιας κατάστασης για να ελέγξετε την επίδραση της θέρμανσης και της ψύξης στην αναπήδηση της μπάλας. Ο έλεγχος αυτού του παράγοντα είναι σημαντικός για να αποφευχθεί η επιρροή της φύσης της μπάλας στα αποτελέσματα. Κατά προτίμηση διεξάγετε το πείραμα σε κλειστό χώρο για να αποφύγετε την παρεμβολή του ανέμου στην αναπήδηση της μπάλας.
Υλικά που χρειάζεστε
Εξασφαλίστε έξι μπάλες τένις, ηλεκτρική ταινία, σφραγισμένες πλαστικές σακούλες, μεζούρα που μπορεί να μετρήσει έως 100 ίντσες και μια δυνατή καρέκλα. Χρειάζεστε επίσης ένα θερμόμετρο που μπορεί να μετρήσει θερμοκρασίες που κυμαίνονται μεταξύ 40 και 120 βαθμών Φαρενάιτ, ένα μαξιλάρι θέρμανσης και ένα μικρό στήθος πάγου γεμάτο με πάγο. Εχε το δικό σου
σημειωματάριο και στυλό έτοιμο και ζητήστε από έναν φίλο να σας βοηθήσει να σημειώσετε τις παρατηρήσεις κατά τη διάρκεια του πειράματος.Διαδικασία
Τυλίξτε τρεις από τις μπάλες του τένις στο ταμπλό θέρμανσης για να τις θερμάνετε. Βάλτε τρεις μπάλες στα σφραγισμένα πλαστικά καλύμματα και τοποθετήστε τα στο πάγο που περιέχει πάγο. Όταν είστε έτοιμοι να ξεκινήσετε τη δοκιμή, τοποθετήστε το θερμόμετρο στην επιφάνεια της μπάλας και σημειώστε τη θερμοκρασία της μπάλας. Σταθείτε γρήγορα στην καρέκλα κοντά στη μεζούρα, τοποθετήστε την μπάλα στο σημάδι 100 ιντσών και ρίξτε την μπάλα προς τα κάτω. Παρακολουθήστε το σημείο στο μετροταινίας στο οποίο η μπάλα αναπηδά και καταγράψτε αυτό το ύψος. Επαναλάβετε αυτό για κάθε μια από τις καυτές και κρύες μπάλες του τένις. Συλλέξτε τουλάχιστον 10 μετρήσεις για κάθε θερμοκρασία μπάλας.
Ανάλυση δεδομένων
Προσθέστε τις 10 μετρήσεις που αποκτήσατε για μια δεδομένη θερμοκρασία και διαιρέστε αυτήν την τιμή με 10 για να λάβετε το μέσο ύψος στο οποίο αναπηδήθηκε η μπάλα στη συγκεκριμένη θερμοκρασία. Επαναλάβετε αυτό για τις διαφορετικές θερμοκρασίες στις οποίες μετρήσατε τα ύψη ανάκαμψης. Σχεδιάστε ένα γράφημα με θερμοκρασία στον άξονα Χ και ύψος αναπήδησης στον άξονα Υ. Αναλύστε τα δεδομένα σας για να φτάσετε στα αποτελέσματα του αν οι μπάλες του τένις ζεστού ή κρύου ανεβαίνουν υψηλότερα.
Πιθανές παραλλαγές
Επαναλάβετε το πείραμα χρησιμοποιώντας μπάλες διαφορετικής ποιότητας. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιήσατε νέες μπάλες την πρώτη φορά, δοκιμάστε το πείραμα με παλιές μπάλες ή μπάλες διαφορετικής μάρκας. Συγκρίνετε αυτά τα αποτελέσματα με τα προηγούμενα ευρήματά σας.