Otázka pre múdrych
Ahojte, čo si myslíte?
Ak všetky lopty hodíte z rovnakej výšky na zem, ktorá lopta sa odrazí zo zeme, čo najvyššie. 😃
Pozor, basketbalová, futbalová lopta a lopta na hádzanú sú rovnako tvrdé. Týmto spôsobom špekulovať netreba.
Pozrite na obrázok. ☺️
Stručné zhrnutie
- Výšku odrazu lopty určuje hlavne elasticita materiálu a restitučný koeficient, podľa vzorca výška odrazu = pôvodná výška * (restitučný koeficient)^2.
- Pri bežných podmienkach hrá dôležitú úlohu aj odpor vzduchu; pri zanedbaní odporu vzduchu vo vákuu všetky objekty padajú rovnako nezávisle od hmotnosti.
- Reálne porovnanie lôpt (pingpongová, basketbalová, futbalová, tenisová) závisí od konkrétneho materiálu, povrchu a tvrdosti, preto experimentálne meranie odskokov pri rovnakých podmienkach dá spoľahlivú odpoveď.
Najčastejšie otázky
Q: Čo rozhoduje o tom, ktorá lopta sa odrazí najvyššie?
A: Výšku odrazu rozhoduje restitučný koeficient materiálu a elasticita povrchu, pričom do výsledku vstupuje aj odpor vzduchu; v diskusii bol uvedený vzorec výška odrazu = pôvodná výška * (restitučný koeficient)^2.
Q: Ako spočítať výšku odrazu lopty z daného pádu?
A: V diskusii bol uvedený vzorec výška odrazu = pôvodná výška * (restitučný koeficient)^2 a pripomenuté použitie tiažového zrýchlenia g = 9,81 m/s² pri voľnom páde a vrhu zvislom.
Q: Závisí výška odrazu od hmotnosti lopty?
A: Vo vákuu padá pierko a kovová gulička rovnako rýchlo, takže hmotnosť priamo neovplyvňuje zrýchlenie g, ale v atmosfére odpor vzduchu a tvar/plocha menia správanie ľahkých a ťažkých lôpt.
Q: Ktorá lopta sa odrazí najvyššie medzi pingpongovou, basketbalovou a futbalovou loptičkou?
A: Podľa vysvetlenia založeného na restitučnom koeficiente bude pingpongová loptička odrážať najvyššie, ak má najvyšší restitučný koeficient a najmenší odpor vzduchu; niektorí diskutujúci však spomenuli opačný názor, že ťažšia basketbalová lopta môže pri dopade preniesť väčšiu silu.
Q: Ako experimentálne overiť, ktorá lopta odrazí najvyššie?
A: Odporúčaný postup je hodiť všetky lopty z rovnakej výšky a za rovnakých podmienok, merať maximálnu výšku odrazu a prípadne vypočítať restitučný koeficient z nameraných hodnôt.
Q: Kde nájdem hodnoty restitučného koeficientu pre rôzne materiály?
A: V diskusii sa uviedlo, že hodnoty restitučného koeficientu sú dostupné v tabuľkách materiálov; pre konkrétne lopty treba hľadať hodnoty pre materiál a povrch používaný pri meraní.
Závery z diskusie
Zhoda
- Výšku odrazu ovplyvňuje elasticita materiálu a restitučný koeficient a v základnom modeli sa používa tiažové zrýchlenie g = 9,81 m/s².
- Odpor vzduchu a povrchové vlastnosti lôpt menia výsledok v reálnych podmienkach.
Sporné názory
- Ktorá lopta odrazí najvyššie: pingpongová (argument: najväčší restitučný koeficient a nízky odpor vzduchu) vs basketbalová (argument: väčšia hmotnosť znamená väčšiu silu pri dopade).
Otvorené otázky
- Aké sú presné experimentálne hodnoty restitučného koeficientu pre konkrétne modely pingpongovej, basketbalovej, futbalovej a tenisovej lopty pri rovnakom povrchu?
- Ako sa mení restitučný koeficient pri rôznych rýchlostiach dopadu pre reálne loptové materiály?
Spomenuté značky a firmy
žiadne
Spomenuté produkty a metódy
pingpongová loptička,basketbalová lopta,futbalová lopta,volejbalová lopta,tenisová lopta,malá gumenná loptička,pierko,kovová gulička,restitučný koeficient,elasticita,odpor vzduchu,tiažové zrýchlenie g = 9,81 m/s²,výška odrazu = pôvodná výška * (restitučný koeficient)^2,voľný pád,vrh zvislý nadol,vrh zvislý nahor,materiál,povrch
Miesta a osoby
Zem
@ckocka Keby si mala napísať poradie, čo by si si vybrala. Ktorá lopta je “víťazná”? A posledná? Už sa tu doma smejeme, tiež rozmýšľame. 🤣
Ja by som tiež povedala ze basketbalová a aj sa dozvieme ktorá odpoveď je správna?
@janulienocka nuž, nás učili v škole ináč 🤪. Ale ako hovorím, som už dávno zo školy, možno sa objavil nejaký nový gravitačný zákon odvtedy. Podľa mňa je to chyták 🙂.
Pinpogova lopta. Vyska odrazu = povodna vyska* restitucny koeficient^2. Restitucny koeficient je pomer kinetickej energie pred odrazom a po odraze. Restitucny koeficient pre nejaky konkretny povrch je v tabulke. Najvetsi ma pinpongova lopta. Odpor vzduchu zanedbame.
@gleep1 Neviem na co autor narazal. Ale cele je to o elasticite objektu (lopty). Ten koeficient vlastne zavisi len na rychlosti akou sa objekt odrazi od povrchu na ktory je hodeny. A tato rychlost zavisi od elasticity materialu z akeho je objekt vyrobeny. No a niekto fyzikalnym meranim vzal vsetky lopty v tej tabulke a meral rychlost odrazu jednotlivych lopt. Pinpogova (vdaka merialu z akeho je vyrobena) ma najvacsiu rychlost odrazu.
Máme doma ešte tú malú gumennú loptičku. Tak tá lieta cez izbu všade. 😅 A je ľahká. Proste túto informáciu dopĺňam len preto, že tuto tiež polovica našich doma tvrdí, že basketbalová lopta. ☺️