Έργα Επιστήμης Ball Drop

Αν και ρίχνοντας μια μπάλα και αφήνοντας την αναπήδηση μοιάζει με μια κοινή καθημερινή εμφάνιση, υπάρχουν πολλές δυνάμεις σε αυτό το σενάριο. Αρκετά διαφορετικά έργα μπορούν να αποκαλύψουν τη μεταφορά ενέργειας ή την επιτάχυνση.

Όταν μια πεσμένη μπάλα συγκρούεται με το έδαφος, η κινητική της ενέργεια μεταφέρεται σε δυνητική ενέργεια καθώς η μπάλα συμπιέζεται. Στη συνέχεια, καθώς η ελαστικότητα της μπάλας την κάνει να διαστέλλεται, η πιθανή ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια με τη μορφή της μπάλας που αναπηδά πίσω από το έδαφος. Για να δείτε αυτήν τη μεταφορά ενέργειας, ρίξτε αρκετούς διαφορετικούς τύπους σφαιρών στο έδαφος από το ίδιο ύψος και δείτε πόσο ψηλά κάθε τύπος σφαίρας ανακάμπτει. Προσδιορίστε ποιες μπάλες είναι οι πιο αποτελεσματικές στη μεταφορά κινητικής ενέργειας σε δυνητική ενέργεια και επιστρέψτε ξανά.

Η ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί από κινητική σε δυναμική και μπορεί επίσης να μεταφερθεί κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης. Για να παρατηρήσετε αυτήν τη μεταφορά ενέργειας, ξεκινήστε ρίχνοντας ένα μπάσκετ από ένα δεδομένο ύψος και μετά μετρήστε πόσο ψηλά αναπηδά. Στη συνέχεια, ρίξτε το μπάσκετ από το ίδιο ύψος, αλλά αυτή τη φορά με ένα μπάσκετ τοποθετημένο ακριβώς πάνω του. Καταγράψτε το ύψος του μπάσκετ σε αυτήν την πτώση και συγκρίνετε το με το ύψος που φαίνεται στην πρώτη πτώση.

Μια μπάλα θα επιταχυνθεί προς το έδαφος μετά την πτώση και μπορείτε να παρακολουθήσετε αυτήν την επιτάχυνση χρησιμοποιώντας μια βιντεοκάμερα και έναν προβολέα. Ξεκινήστε με την εγγραφή βίντεο ενός ατόμου που ρίχνει μια μπάλα και ότι η μπάλα χτυπάει το έδαφος με ρυθμό περίπου 60 καρέ ανά δευτερόλεπτο. Όλες οι ενέργειες πρέπει να πραγματοποιούνται στο ίδιο πλαίσιο. Στη συνέχεια, προβάλλετε το βίντεο της μπάλας που πέφτει σε ένα μεγάλο φύλλο ή σε πολλά φύλλα χαρτιού που έχουν κολληθεί σε έναν τοίχο. Στη συνέχεια σχεδιάστε την πτώση της μπάλας ένα καρέ κάθε φορά. Θα πρέπει να είναι προφανές ότι η μπάλα κινείται μακρύτερα από το πλαίσιο στο πλαίσιο όσο πιο κοντά στο έδαφος παίρνει.

Ο Γαλιλαίος έδειξε διάσημα ότι όλα τα αντικείμενα πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό ρίχνοντας δύο πυροβόλα με διαφορετικά βάρη από τον Πύργο της Πίζας. Πρότεινε επίσης ένα πείραμα σκέψης για να δείξει την ίδια ιδέα. Για να πραγματοποιήσετε αυτό το πείραμα σκέψης, δέστε μια μεγάλη μπάλα σε μια μικρότερη μπάλα. Ρίξτε και τις δύο μπάλες ταυτόχρονα και δείτε πόσο καιρό χρειάζονται για να χτυπήσει το έδαφος Στη συνέχεια, αποσυνδέστε τις δύο μπάλες και ρίξτε τις ταυτόχρονα ξανά. Σύμφωνα με τον Γαλιλαίο, το χρονικό διάστημα για την πτώση του «ενωμένου» και οι δύο μεμονωμένες μπάλες θα πρέπει να είναι ίδιες, καθώς καμία μπάλα δεν τραβούσε πάνω ή κάτω από την άλλη, ενώ οι δύο ήταν συνδεδεμένες.