مشاريع إسقاط الكرة العلمية

المحتوى

• نقل الطاقة من الحركية إلى المحتملة والعودة مرة أخرى
• ضعف الكرة إسقاط
• تتبع تسارع الكرة المسقطة
• تجربة فكر غاليليو

على الرغم من أن إسقاط كرة والسماح لها بالارتداد يبدو أمرًا شائعًا يوميًا ، إلا أن هناك العديد من القوى العاملة في هذا السيناريو. يمكن أن تكشف عدة مشاريع مختلفة عن نقل الطاقة أو التسارع.

نقل الطاقة من الحركية إلى المحتملة والعودة مرة أخرى

عندما تصطدم كرة مسقطة مع الأرض ، يتم نقل طاقتها الحركية إلى طاقة محتملة عندما تضغط الكرة. ثم ، حيث تؤدي مرونة الكرات إلى توسيعها ، يتم تحويل الطاقة الكامنة مرة أخرى إلى طاقة حركية في شكل كرة ارتدت من الأرض. لرؤية نقل الطاقة هذا ، أسقط عدة أنواع مختلفة من الكرات على الأرض من نفس الارتفاع وشاهد مدى ارتفاع كل نوع من كرات الكرة. تحديد الكرات التي هي الأكثر كفاءة في نقل الطاقة الحركية إلى الطاقة الكامنة والعودة مرة أخرى.

ضعف الكرة إسقاط

يمكن نقل الطاقة من الحركية إلى المحتملة ، ويمكن أيضًا نقلها أثناء التصادم. لمراقبة نقل الطاقة هذا ، ابدأ بإسقاط كرة سلة من ارتفاع معين ثم قياس مدى ارتفاعها. بعد ذلك ، قم بإسقاط كرة السلة من نفس الارتفاع ، ولكن هذه المرة مع كرة المضرب وضعت مباشرة فوقه. سجل ارتفاع كرة السلة في هذا الانخفاض وقارنه بالارتفاع الذي شوهد في أول قطرة.

تتبع تسارع الكرة المسقطة

سوف تتسارع الكرة باتجاه الأرض بعد سقوطها ، ويمكنك تتبع هذا التسارع باستخدام كاميرا فيديو وجهاز عرض. ابدأ بتسجيل الفيديو شخصًا يسقط كرة وتلك الكرة تصل إلى الأرض بمعدل حوالي 60 إطارًا في الثانية. يجب أن تتم جميع الإجراءات في نفس الإطار. بعد ذلك ، قم بعرض فيديو الكرة الساقطة على ورقة كبيرة أو العديد من الأوراق المسجلة على الحائط. ثم ارسم الكرات تسقط إطار واحد في وقت واحد. يجب أن يكون واضحا أن الكرة تتحرك أبعد من إطار إلى إطار أقرب إلى الأرض التي تحصل عليها.

تجربة فكر غاليليو

أظهر غاليليو أن جميع الأجسام تتساقط بنفس المعدل من خلال إسقاط اثنتين من المدافع بأوزان مختلفة قبالة برج بيزا المائل. كما اقترح تجربة فكرية لإظهار نفس المفهوم. لإجراء تجربة التفكير هذه ، اربط كرة كبيرة بكرة أصغر. إسقاط كلتا الكرات في وقت واحد وانظر كم من الوقت يستغرق لتصل إلى الأرض. ثم ، افصل الكرتين واسقطهما في وقت واحد مرة أخرى. وفقا لجاليليو ، يجب أن يكون مقدار الوقت للهبوط "المنضم" والكروتين الفرديتين هو نفسه ، حيث لم تكن الكرة تسحب لأعلى أو لأسفل على الأخرى بينما كانت الاثنتان متصلتان.