Antaganden:
* Inget luftmotstånd: Vi antar att bollen studsar i ett perfekt vakuum, så luftmotståndet bromsar inte ner den.
* perfekt elastisk kollision: Vi antar att bollens kollision med marken är helt elastisk, vilket innebär att ingen energi går förlorad som värme eller ljud.
Fysiken:
* Conservation of Energy: Den totala energin hos bollen (kinetisk + potential) förblir konstant under hela rörelsen.
* kinetisk energi: Rörelsens energi, beräknad som KE =1/2 * M * V², var:
* m =bollens massa
* v =bollens hastighet
* Potentiell energi: Energin lagrad på grund av bollens position, beräknad som pe =m * g * h, där:
* m =bollens massa
* g =acceleration på grund av tyngdkraften (ungefär 9,8 m/s²)
* H =bollens höjd
Lösningen:
1. Ställa in ekvationerna lika: Om 100% av bollens kinetiska energi omvandlas tillbaka till potentiell energi, kan vi ställa in KE- och PE -ekvationerna lika:
1/2 * M * V² =M * G * H
2. Lösning för höjd (h): Vi kan avbryta massan (m) på båda sidor och ordna om ekvationen för att lösa för höjd:
h =v² / (2 * g)
Avslutningsvis:
För att bestämma avvisningshöjden måste du känna till bollens initiala hastighet (V). Ju högre den initiala hastigheten, desto högre kommer bollen att studsa.
Viktiga anteckningar:
* I verkliga scenarier innebär luftmotstånd och inelastiska kollisioner att inte all den kinetiska energin kommer att omvandlas tillbaka till potentiell energi. Bollen kommer att studsa lägre än det teoretiska maximumet.
* Ekvationen ovan antar att bollen studsar rakt upp och ner. Om bollen studsar i en vinkel kommer studshöjden att vara mindre än det teoretiska maximumet.