Bien que laisser tomber une balle et la laisser rebondir semble être un événement quotidien courant, de nombreuses forces sont à l'œuvre dans ce scénario. Plusieurs projets différents peuvent révéler un transfert d'énergie ou une accélération en cours.
Transfert d'énergie de la cinétique au potentiel et vice-versa
Lorsqu'une balle tombée entre en collision avec le sol, son énergie cinétique est transférée en énergie potentielle lorsque la balle se comprime. Ensuite, lorsque l'élasticité de la balle la fait se dilater, l'énergie potentielle est reconvertie en énergie cinétique sous la forme de la balle rebondissant sur le sol. Pour voir ce transfert d'énergie, déposez plusieurs types de balles différentes sur le sol de la même hauteur et voyez à quelle hauteur chaque type de balle rebondit. Déterminez quelles balles sont les plus efficaces pour transférer l'énergie cinétique en énergie potentielle et vice-versa.
Double chute de balle
L'énergie peut être transférée du cinétique au potentiel, et elle peut également être transférée au cours d'une collision. Pour observer ce transfert d'énergie, commencez par faire tomber un ballon de basket d'une hauteur donnée puis mesurez à quelle hauteur il rebondit. Ensuite, faites tomber le ballon de basket de la même hauteur, mais cette fois avec une balle de racquetball placée directement dessus. Notez la hauteur du ballon de basket sur cette chute et comparez-la à la hauteur vue sur la première chute.
Suivi de l'accélération d'une balle tombée
Une balle accélérera vers le sol après avoir été lâchée, et vous pouvez suivre cette accélération à l'aide d'une caméra vidéo et d'un projecteur. Commencez par filmer une personne laissant tomber une balle et cette balle frappant le sol à une vitesse d'environ 60 images par seconde. Toute l'action doit se dérouler dans le même cadre. Ensuite, projetez la vidéo de la balle qui tombe sur une grande feuille ou plusieurs feuilles de papier collées sur un mur. Tracez ensuite la chute de la balle une image à la fois. Il devrait être évident que la balle s'éloigne d'une image à l'autre, plus elle se rapproche du sol.
Expérience de pensée Galilée
Galilée a montré que tous les objets tombent au même rythme en laissant tomber deux boulets de canon de poids différents de la tour penchée de Pise. Il a également proposé une expérience de pensée pour démontrer le même concept. Pour mener cette expérience de pensée, attachez une grosse boule à une plus petite boule. Déposez les deux balles simultanément et voyez combien de temps elles mettent pour toucher le sol. Ensuite, déconnectez les deux boules et lâchez-les à nouveau simultanément. Selon Galileo, le temps nécessaire à la chute "jointe" et aux deux balles individuelles devrait être le même, car aucune balle ne tirait vers le haut ou vers le bas sur l'autre pendant que les deux étaient attachées.
