Material:
* studsande bollar: Välj en mängd olika bollar med olika material (t.ex. gummi, studsboll, basket, tennisboll). Detta hjälper dig att se hur lufttrycket påverkar bollar med olika egenskaper.
* Vakuumpump och kammare: En vakuumpump gör att du kan skapa olika lufttryck. En tydlig kammare (som en klockburk) är avgörande för att se bollens rörelse.
* mätanordning: Du behöver ett sätt att mäta studens höjd. En linjal eller mätare är lämplig.
* stoppur eller timer: För att mäta tiden det tar för bollen att studsa.
* Datainspelningsark: För att organisera dina observationer.
* Valfritt:Höghastighetskamera: Detta kan ge en detaljerad visuell post av studsarna.
Förfarande:
1. Välj en boll: Välj en enda boll till att börja med.
2. baslinjemätning (normalt lufttryck):
* Släpp bollen från en inställd höjd (t.ex. 1 meter) på en plan yta.
* Mät höjden på studsen.
* Upprepa detta några gånger för att få en genomsnittlig studshöjd vid normalt lufttryck.
* Spela in studshöjden och den tid det tog för studsen i din datatabell.
3. Vakuumpumpsexperiment:
* Placera bollen inuti vakuumkammaren.
* Försegla kammaren och börja pumpa ut luften.
* Släpp bollen från samma höjd som tidigare.
* Mät studshöjden och den tid det tog för studsen.
* Spela in dina observationer i din datatabell.
4. Upprepa för olika tryck:
* Fortsätt proceduren för flera olika lufttryck (t.ex. hälften av det normala trycket, en fjärdedel av det normala trycket, nära ett vakuum).
* Spela in dina data noggrant.
5. Upprepa för andra bollar:
* Efter att ha slutfört experimentet med en boll, upprepa steg 2-4 med de andra bollarna du har valt.
Säkerhetsåtgärder:
* Vakuumpumpsäkerhet: Följ instruktionerna som följer med din vakuumpump. Pumpa aldrig luft ur en förseglad behållare (som en burk) såvida det inte finns en ventil eller öppning för att tillåta luft tillbaka in.
* Glasvaror: Var försiktig med vakuumkammaren, eftersom den kan krossa om den tappas.
Analysera dina resultat:
* grafering: Skapa en graf som visar studshöjden (eller tiden) kontra lufttryck för varje boll.
* Trender: Leta efter mönster i dina data. Hur förändras studshöjden när lufttrycket minskar?
* Slutsatser: Formulera en slutsats om hur lufttryck påverkar dynamiken i en studsande boll. Tänk på de olika typerna av bollar och deras materialegenskaper.
förväntade resultat:
* lägre lufttryck =lägre studs: När du minskar lufttrycket kommer du sannolikt att observera att bollens studshöjd minskar. Detta beror på att bollen möter mindre luftmotstånd när den faller och studsar.
* Bollmaterial: Effekten av lufttrycket på studsen varierar beroende på bollens material. Bollar med en högre grad av luftkomprimering (som en basket) kan visa en större förändring i studshöjd än bollar med en lägre grad av kompression (som en gummiboll).
Nyckelkoncept:
* Lufttryck: Kraften som utövas av luftens vikt ovanför ett givet område.
* Luftmotstånd: Kraften som motsätter sig ett föremålets rörelse genom luft.
* Elasticitet: Materialets förmåga att deformeras under stress och återgå till sin ursprungliga form.
Låt mig veta om du har ytterligare frågor om detta experiment!
