โครงงานวิทยาศาสตร์ Ball Drop Ball

แม้ว่าการโยนลูกบอลและปล่อยให้มันกระดอนดูเหมือนเป็นเรื่องธรรมดาที่เกิดขึ้นทุกวัน แต่ก็มีแรงมากมายในการทำงานในสถานการณ์นี้ หลายโครงการสามารถเปิดเผยการถ่ายโอนพลังงานหรือการเร่งความเร็วที่เกิดขึ้น

เมื่อลูกบอลที่ตกลงมาชนกับพื้น พลังงานจลน์ของลูกบอลจะถูกถ่ายโอนไปยังพลังงานศักย์ในขณะที่ลูกบอลบีบอัด จากนั้น เมื่อความยืดหยุ่นของลูกบอลทำให้มันขยายตัว พลังงานศักย์จะถูกเปลี่ยนกลับเป็นพลังงานจลน์ในรูปของลูกบอลที่เด้งกลับขึ้นมาจากพื้น หากต้องการดูการถ่ายเทพลังงาน ให้ปล่อยลูกบอลหลายประเภทลงบนพื้นจากความสูงเท่ากัน และดูว่าลูกบอลแต่ละประเภทจะกระดอนสูงแค่ไหน พิจารณาว่าลูกบอลใดมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการถ่ายโอนพลังงานจลน์ไปยังพลังงานศักย์และกลับมาอีกครั้ง

พลังงานสามารถถ่ายโอนจากจลนศาสตร์ไปยังศักย์ไฟฟ้า และยังสามารถถ่ายโอนได้ในระหว่างการชน ในการสังเกตการถ่ายเทพลังงานนี้ ให้เริ่มต้นด้วยการโยนลูกบาสเก็ตบอลจากความสูงที่กำหนด แล้ววัดว่าลูกกระดอนสูงแค่ไหน ถัดไป วางบาสเก็ตบอลจากความสูงเท่ากัน แต่คราวนี้มีแร็กเก็ตบอลวางตรงด้านบน บันทึกความสูงของลูกบาสเก็ตบอลในหยดนี้ และเปรียบเทียบกับความสูงที่เห็นในหยดแรก

ลูกบอลจะเร่งความเร็วไปที่พื้นหลังจากที่ตกลงไป และคุณสามารถติดตามอัตราเร่งนี้ได้โดยใช้กล้องวิดีโอและโปรเจ็กเตอร์ เริ่มต้นด้วยการบันทึกวิดีโอคนขว้างลูกบอลและลูกบอลนั้นกระทบพื้นในอัตราประมาณ 60 เฟรมต่อวินาที การดำเนินการทั้งหมดควรเกิดขึ้นในเฟรมเดียวกัน ถัดไป ฉายวิดีโอของลูกบอลที่ตกลงมาบนแผ่นขนาดใหญ่หรือกระดาษหลายแผ่นที่แปะไว้กับผนัง จากนั้นพล็อตการตกของลูกบอลทีละเฟรม เห็นได้ชัดว่าลูกบอลเคลื่อนที่ไกลจากเฟรมไปยังเฟรมเมื่อเข้าใกล้พื้นมากขึ้น

กาลิเลโอแสดงให้เห็นอย่างมีชื่อเสียงว่าวัตถุทั้งหมดตกลงมาในอัตราเดียวกันโดยทิ้งลูกกระสุนปืนใหญ่สองลูกที่มีน้ำหนักต่างกันออกจากหอเอนเมืองปิซา เขายังเสนอการทดลองทางความคิดเพื่อแสดงแนวคิดเดียวกัน เพื่อทำการทดลองทางความคิดนี้ ให้ผูกลูกบอลขนาดใหญ่กับลูกบอลที่เล็กกว่า วางลูกบอลทั้งสองพร้อมกันและดูว่าจะใช้เวลานานแค่ไหนในการกระแทกพื้น จากนั้น ถอดลูกบอลทั้งสองออกแล้วปล่อยพร้อมกันอีกครั้ง กาลิเลโอกล่าว ระยะเวลาในการดรอป "ร่วม" และทั้งสองลูกควรเท่ากัน เนื่องจากทั้งสองลูกไม่ได้ดึงขึ้นหรือลงบนอีกลูกหนึ่งขณะที่ทั้งสองติดอยู่