Baseballs, for example, hardly bounce at all. Tennis balls bounce better, but they are limited by the rules of the game. Under those rules a tennis ball dropped from 100 inches can bounce no higher than 58 inches, just more than half. Golf balls have a much higher coefficient of resolution because under their plastic skin resides a small, slightly harder, Super Ball.
Part of a Super Ball’s uniqueness is its ability to bounce in all directions equally. If you shoot a Super Ball obliquely at the ground with an angle of 20 degrees, it will bounce out at the same 20 degree angle.
In his study Cross aimed a Super Ball obliquely at a horizontal blackboard which he covered with chalk lines to show what happens when the ball hits the surface. He videotaped the event at 300 frames per second. The ball lost only a little velocity, meaning the Super Ball conserved almost all its kinetic energy, and what kinetic energy it lost was converted to heat, raising the ball's temperature about a quarter of one degree Celsius.
In the blackboard experiment he was also able to demonstrate a little-known fact about all rolling balls: At one point when a ball rolls forward, the bottom comes to a standstill while the ball is still moving.
On a rolling ball, the top of the ball spins forward while the bottom of the ball spins backwards, a phenomenon caused by friction with the surface. Because Super Balls have rough exteriors, the effect of friction is pronounced.
For example, if you dropped a Super Ball from the top of the Empire State Building, it would only bounce seven stories high because wind friction would lower the ball's terminal velocity. It wouldn't be going very fast when it hit the pavement.
For a brief moment, while the ball is still rolling forward, the bottom is moving backwards with respect to the center. Since the whole ball itself is moving forward, that means the bottom "is actually at rest on the surface relative to the center," he said.
"Physicists understand this. It confuses physics students," he said.
Throwing a Super Ball with a backspin between two horizontal surfaces, such as the floor under a table, produces several bounces during which the ball reverses spin and direction with each bounce. Eventually, it bounces back to the hand that threw it.
The Super Ball picks up spin from the friction of the roll on the first surface it hits. The second surface reverses the spin by the same process, according to Michael Vollmer, professor of experimental physics at the Brandenburg University of Applied Sciences, in Germany, who has used high-speed cameras to record what happens.
The use of modern, inexpensive high-speed cameras has made demonstrating all this to students much easier, said Vollmer.
"In the last two years, we have developed a series of teacher-training seminars dealing with high speed imaging, which were successfully tested in Switzerland, Austria, and Germany," he wrote. His team also produced videos of exploding balloons, karate hits, deformed balls, strange reflections, and breaking rods (spaghetti).
Why bother with something as trivial as watching a ball bounce?
"As a physicist, if I say something they [students] don't understand, I feel happy if at the end of the day they can understand it," said Cross.
baseballs , ตัวอย่างเช่น , แทบจะไม่เด้งเลย ลูกเทนนิสเด้งดี แต่พวกเขาจะถูก จำกัด โดยกฎของเกม ภายใต้กฎเหล่านั้นลูกเทนนิสลดลงจาก 100 นิ้วสามารถตีกลับไม่ต่ำกว่า 58 นิ้ว ก็มากกว่าครึ่ง ลูกบอลกอล์ฟมีสัมประสิทธิ์ของความละเอียดที่สูงมาก เพราะผิวของพวกเขาอยู่ภายใต้พลาสติกขนาดเล็กหนักเล็กน้อย ซูเปอร์บอลส่วนหนึ่งของซูเปอร์บอลของ เอกลักษณ์ คือ ความสามารถในการตีกลับในทุกทิศทุกทางอย่างเท่าเทียมกัน ถ้าคุณยิงลูกบอลสุดบิดเบือนที่พื้นด้วยมุม 20 องศา มันก็จะเด้งออกมาที่มุม 20 องศา เดียวกันในการศึกษาของเขาข้ามวัตถุประสงค์ซุปเปอร์ลูกบอลอ้อมในแนวนอนซึ่งเขาปกคลุมด้วยเส้นชอล์กกระดานดำเพื่อแสดงสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อลูกบอลกระทบพื้นผิว เขาบันทึกภาพเหตุการณ์ที่ 300 เฟรมต่อวินาที บอลแพ้เพียงเล็กน้อยความเร็วความหมายบอลซูเปอร์ป่าสงวนเกือบทั้งหมดของพลังงานจลน์ และพลังงานจลน์ก็หายไปเปลี่ยนเป็นร้อน เลี้ยงบอลก็ อุณหภูมิประมาณ 25 องศา เซลเซียสในกระดานทดลองเขายังสามารถแสดงให้เห็นถึงข้อเท็จจริงที่รู้จักกันน้อยเกี่ยวกับลูกบอลกลิ้ง : ณจุดหนึ่งเมื่อลูกบอลม้วนไปข้างหน้า ด้านล่างมาหยุดนิ่ง ในขณะที่ลูกกำลังเคลื่อนที่อยู่ลูกบอลกลิ้งลงบน ด้านบนของลูกหมุนไปข้างหน้าในขณะที่ด้านล่างของลูกหมุนไปข้างหลัง ปรากฏการณ์ที่เกิดจากการเสียดสีกับพื้นผิว เพราะลูกซูเปอร์มีภายนอกขรุขระ ผลของแรงเสียดทานจะชัดเจนตัวอย่างเช่น ถ้าคุณลูกสุดจากด้านบนของตึกเอ็มไพร์สเตทลดลงก็จะตีกลับเจ็ดชั้น สูงเนื่องจากแรงเสียดทานลมจะลดความเร็วสุดท้ายของลูก มันคงไม่เป็นไปอย่างรวดเร็วเมื่อมันกระแทกพื้นสำหรับช่วงเวลาสั้น ๆ ในขณะที่ลูกยังกลิ้งไปข้างหน้า ด้านล่างกำลังถอยหลังด้วยความเคารพศูนย์ เนื่องจากทั้งบอลเองก็เดินหน้าต่อไป นั่นหมายความว่า ด้านล่าง " จริง ๆ ที่พัก บนพื้นผิว เมื่อเทียบกับศูนย์ " เขากล่าว" นักฟิสิกส์เข้าใจนี้ มันสับสนนักเรียนฟิสิกส์ " เขากล่าวโยนลูกบอล backspin ซูเปอร์กับระหว่างสองแนวนอนพื้นผิว เช่น พื้นใต้โต๊ะ ผลิตหลายเด้งในระหว่างที่บอลกลับหมุน และทิศทางในการตีกลับ ในที่สุดมันก็เด้งกลับมือโยนมันลูกซูเปอร์หยิบหมุนจากการเสียดสีของกลิ้งบนผิวหน้าแรกมันฮิต พื้นผิวที่สองกลับหมุน โดยกระบวนการเดียวกันตามไมเคิล Vollmer ศาสตราจารย์ฟิสิกส์เชิงทดลองที่มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ประยุกต์ในบรันเดนบูร์ก , เยอรมนี ที่มีการใช้กล้องความเร็วสูงที่จะบันทึกสิ่งที่เกิดขึ้นการใช้ที่ทันสมัย , กล้องความเร็วสูงราคาไม่แพงมีให้ทั้งหมดนี้แก่นักเรียนมากขึ้น บอกว่า Vollmer ." ในช่วงสองปี เราได้พัฒนาชุดของครูอบรมสัมมนาที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพความเร็วสูง ซึ่งสามารถนำในสวิตเซอร์แลนด์ ออสเตรีย และ เยอรมัน , " เขาเขียน . ทีมของเขายังผลิตวิดีโอของระเบิดลูกโป่ง , คาราเต้ ฮิต พิกลพิการ ลูกสะท้อน แปลก และหักแท่ง ( สปาเก็ตตี้ )ทำไมต้องวุ่นวายกับเรื่องไม่เป็นเรื่องเช่นดูเด้งลูกบอล" เป็นนักฟิสิกส์ , ถ้าฉันพูดสิ่งที่พวกเขา [ นักเรียน ] ไม่เข้าใจ ผมรู้สึกมีความสุข ถ้าในตอนท้ายของวัน พวกเขาสามารถเข้าใจมัน " ข้าม
การแปล กรุณารอสักครู่..
