Sisu
- Energia ülekandmine kineetiliselt potentsiaalsesse ja tagasi
- Topeltkuulide langus
- Langenud kuuli kiirenduse jälgimine
- Galileo mõttekatse
Ehkki palli mahalangemine ja selle põrgatamine lastakse tavaliseks igapäevaseks sündmuseks, on selle stsenaariumi korral töös arvukalt jõude. Mitmed erinevad projektid võivad paljastada toimuva energiaülekande või kiirenduse.
Energia ülekandmine kineetiliselt potentsiaalsesse ja tagasi
Kui kukkunud pall põrkub maapinnaga, kandub kuuli kokkusurumisel selle kineetiline energia potentsiaalsesse energiasse. Kui kuulide elastsus põhjustab selle laienemist, muundatakse potentsiaalne energia tagasi kineetiliseks energiaks kuuli kujul, mis põrkub tagasi maapinnalt. Sellise energiaülekande nägemiseks langetage samal kõrgusel mitu erinevat tüüpi kuuli maapinnale ja vaadake, kui kõrgele igat tüüpi kuulid tagasitulevad. Tehke kindlaks, millised kuulid on kineetilise energia potentsiaalsesse energiasse ja tagasi tagasi kandmisel kõige tõhusamad.
Topeltkuulide langus
Energiat saab üle kanda kineetiliselt potentsiaalile ja seda võib üle kanda ka kokkupõrke ajal. Selle energiaülekande jälgimiseks alustage korvpallilt etteantud kõrguselt mahalangimisega ja mõõtke siis, kui kõrgel see põrkub. Järgmisena laske korvpall samalt kõrguselt, kuid seekord otse selle peale asetatud reketipalliga. Registreerige korvpalli kõrgus sellel langusel ja võrrelge seda esimesel kukkumisel täheldatud kõrgusega.
Langenud kuuli kiirenduse jälgimine
Pall kiireneb pärast kukkumist maapinna poole ja seda kiirendust saate jälgida videokaamera ja projektori abil. Alustage sellest, et lindistatakse pall, kes kukub kuuli maha, ja pall, mis lööb maapinnale kiirusega umbes 60 kaadrit sekundis. Kogu tegevus peaks toimuma samas kaadris. Järgmisena projitseerige kukkuva palli video suurele seinale või mitmele seinale teibitud paberilehele. Seejärel joonistage kuulid langevad ühe kaadri kaupa korraga. Peaks ilmne olema, et pall liigub kaadrist kaugemale, seda lähemale maapinnale, kuhu ta saab.
Galileo mõttekatse
Galileo näitas kuulsalt, et kõik objektid kukuvad sama kiirusega, kukutades Pisa kaldtornilt maha kaks erineva raskusega suurtükipalli. Sama idee demonstreerimiseks tegi ta ettepaneku ka mõtteeksperimendi kohta. Selle mõtteeksperimendi läbiviimiseks siduge suur pall väiksema palliga. Pange mõlemad pallid korraga alla ja vaadake, kui kaua neil maapinnale löömiseks kulub. Seejärel ühendage kaks kuuli lahti ja langetage need uuesti korraga maha. Galileo sõnul peaks "liitunud" languse ja kahe üksiku kuuli aeg olema sama, kuna kumbki pall ei olnud teisel küljel üles ega alla tõmmatud.