Hvis 100 procent af kuglerne kinetiske energi blev konverteret tilbage til potentialet, hvor høj ville Ball Bounce?

Antagelser:

* Ingen luftmodstand: Vi antager, at bolden springer i et perfekt vakuum, så luftmodstand bremser det ikke.

* perfekt elastisk kollision: Vi antager, at boldens kollision med jorden er perfekt elastisk, hvilket betyder, at ingen energi går tabt som varme eller lyd.

Fysikken:

* Energibesparelse: Den samlede energi på kuglen (kinetisk + potentiale) forbliver konstant under hele sin bevægelse.

* kinetisk energi: Bevægelsens energi, beregnet som ke =1/2 * m * V², hvor:

* m =masse af bolden

* v =hastighed af bolden

* Potentiel energi: Den energi, der er gemt på grund af kuglens position, beregnet som pe =m * g * h, hvor:

* m =masse af bolden

* g =acceleration på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²)

* H =Højden på kuglen

Løsningen:

1. Indstilling af ligningerne lige: Hvis 100% af boldens kinetiske energi konverteres tilbage til potentiel energi, kan vi indstille KE- og PE -ligningerne lige:

1/2 * M * V² =M * G * H

2. Løsning for højde (h): Vi kan annullere massen (M) på begge sider og omarrangere ligningen til at løse for højden:

h =v² / (2 * g)

Konklusion:

For at bestemme afvisningshøjden skal du kende kuglens oprindelige hastighed (V). Jo højere den indledende hastighed, jo højere vil bolden hoppe.

Vigtige noter:

* I scenarier i den virkelige verden betyder luftmodstand og uelastiske kollisioner, at ikke al den kinetiske energi vil blive konverteret tilbage til potentiel energi. Bolden hopper lavere end det teoretiske maksimum.

* Ligningen ovenfor antager, at bolden hopper lige op og ned. Hvis bolden springer i en vinkel, vil hoppehøjden være mindre end det teoretiske maksimum.