Contenu
- Transfert d'énergie de cinétique à potentiel et inversement
- Drop Double Ball
- Suivi de l'accélération d'une balle tombée
- Expérience de pensée Galilée
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 cinétique à potentiel et inversement
Lorsqu'une balle tombée entre en collision avec le sol, son énergie cinétique est transférée en énergie potentielle à mesure que la balle se comprime. Ensuite, lorsque l'élasticité de la balle provoque son expansion, l'énergie potentielle est transformée en énergie cinétique sous la forme de la balle qui rebondit sur le sol. Pour voir ce transfert d'énergie, déposez plusieurs types de balles différentes sur le sol à partir de la même hauteur et voyez à quelle hauteur chaque type de balle rebondit. Déterminez quelles sont les billes les plus efficaces pour transférer l’énergie cinétique en énergie potentielle et inversement.
Drop Double Ball
L'énergie peut être transférée de la cinétique au potentiel, mais également au cours d'une collision. Pour observer ce transfert d'énergie, commencez par lancer un ballon de basket d'une hauteur donnée, puis mesurez à quelle hauteur il rebondit. Ensuite, laissez tomber le ballon de basket de la même hauteur, mais cette fois-ci avec un ballon de racquet placé directement au-dessus. Notez la hauteur du ballon de basket sur cette chute et comparez-la à la hauteur de la première chute.
Suivi de l'accélération d'une balle tombée
Une balle va accélérer vers le sol après avoir été larguée et vous pouvez suivre cette accélération à l'aide d'une caméra vidéo et d'un projecteur. Commencez par enregistrer sur vidéo une personne lâchant une balle et cette balle frappant le sol à une cadence d'environ 60 images par seconde. Toutes les actions doivent 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 au mur. Puis tracez les boules tombent une image à la fois. Il devrait être évident que la balle se déplace plus loin du cadre pour se rapprocher du sol.
Expérience de pensée Galilée
Galilée a montré que tous les objets tombaient au même rythme en lâchant 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 balle à une balle plus petite. Lâchez les deux balles simultanément et voyez combien de temps elles mettent à frapper le sol. Ensuite, déconnectez les deux billes et déposez-les à nouveau simultanément. Selon Galileo, le temps imparti à la chute "jointe" et aux deux balles individuelles devrait être identique, aucune balle ne tirant vers le haut ou vers le bas pendant que les deux étaient attachées.