Wetenschapsexperimenten over stuiteren en rollen

Stuiteren en rollen zijn twee van de meest voorkomende vormen van beweging die we elke dag tegenkomen, en beide zijn rijk aan experimenten. Je hebt geen speciale apparatuur nodig om stuiter- en rolexperimenten uit te voeren. Alles wat je nodig hebt zijn objecten om te stuiteren, objecten om te rollen en een behoorlijke hoeveelheid nieuwsgierigheid.

Houd een tennisbal op borsthoogte, laat hem op een harde ondergrond vallen en kijk hoe hoog de bal stuitert. Plaats vervolgens de tennisbal op een basketbal en houd beide ballen vast zodat de tennisbal weer op borsthoogte is. Laat beide ballen vallen. De tennisbal moet van de basketbal afkaatsen en aanzienlijk hoger vliegen dan toen je hem direct op de grond liet vallen. Dit gebeurt omdat de basketbal het eerst de grond raakt en een grote hoeveelheid kinetische energie in de tennisbal overdraagt. Verder heeft het oppervlak van de basketbal enige elasticiteit, wat ook een beetje een trampoline-effect geeft.

Prik met een spijker een klein gaatje in de bodem van een koffieblikje en prik dan een identiek gaatje in het deksel. Plak een gewicht - een klein voorwerp, zoals een 9-volt batterij of een stalen moer of bout - op het midden van beide zijden van een rubberen band. Plaats de band in het blik en haal het ene uiteinde door het gat in de bodem. Schuif aan de buitenkant een paperclip onder de band om deze op zijn plaats te houden. Doe hetzelfde met het andere uiteinde van de band en het deksel van het blik. Zet het deksel vast en rol het blik op. Het zal een afstand rollen, en dan stoppen en terugrollen. Dit gebeurt omdat het gewicht ervoor zorgt dat de rubberen band draait en energie opslaat terwijl het blik rolt, en die energie vervolgens in de tegenovergestelde richting vrijgeeft.

Snijd een racquetball doormidden en knip vervolgens de rand van een van de helften af, zodat deze iets kleiner is dan de andere helft. Gooi de helft weg die je niet hebt bijgesneden. Neem de bijgesneden helft en keer deze binnenstebuiten. Laat het dan op de grond vallen met de uitstulping naar de vloer gericht. Wanneer het contact maakt, zal de halve bal met de goede kant naar binnen klikken en veel hoger stuiteren dan de hoogte van waaruit je hem hebt laten vallen. Dit gebeurt omdat het binnenstebuiten draaien van de helft spanning in het materiaal veroorzaakte en energie opsloeg. Wanneer de bal de grond raakt, komt de energie vrij en zorgt ervoor dat deze hoger stuitert.

Zoek of bouw een glad, schuin oppervlak om als oprit te gebruiken. Je kunt eenvoudig het ene uiteinde van een bord op een stapel boeken steunen. Verzamel vervolgens paren objecten van dezelfde massa: een rubberen bal van 16 ounce en een blik soep van 16 ounce, of een bowlingbal van 10 pond en een dumbbell van 10 pond. Rol elk object van de helling af en noteer zorgvuldig de tijd die elk object nodig heeft om naar de bodem te rollen. De natuurkunde stelt dat subtielere kenmerken van de objecten - zoals de verdeling van de massa binnen elk object -- zal de versnelling van een object meer beïnvloeden dan meer voor de hand liggende kenmerken, zoals massa of vorm. Vergelijk daarna uw resultaten en bepaal welke eigenschappen van de objecten beter geschikt waren voor snel rollen.