バウンスの物理学
1。衝撃: ボールが表面に当たると、その運動エネルギー(運動のエネルギー)が表面に伝達されます。これにより、表面がわずかに変形し、ボール自体が圧縮されます。
2。弾力性: ボールが作られている材料は、どれだけ変形するか、どれだけ速く元の形状に戻るかを決定します。この特性は弾性と呼ばれます 。
3。保存されたエネルギー: ボールが圧縮されると、運動エネルギーの一部がポテンシャルエネルギーとして保存されます 。これは、春が圧縮されているようなものです。保存されたエネルギーを解放する可能性があります。
4。リバウンド: ボールの弾力性により、元の形状に戻ります。ポテンシャルエネルギーのこのリリースは、ボールを上に戻し、再び運動エネルギーを与えます。
5。エネルギー損失: バウンスは決して完全に弾力性がありません。主に以下を通じて、衝撃中にいくらかのエネルギーが失われます。
* 熱: あるエネルギーは、ボールと表面の間の摩擦により熱に変換されます。
* 音: 音波はエネルギーの一部を運びます。
* 変形: ボールまたは表面の永続的な変形のために、いくらかのエネルギーが失われます。
バウンスの高さに影響する要因
* ボール素材: より弾力性のある素材(ゴムなど)で作られたボールは、弾力性の低い材料(粘土など)で作られたボールよりも高く跳ね返ります。
* ボールの形: 完全に球状のボールは、一般に変形したボールまたは不規則なボールよりも高く跳ね返ります。
* 衝撃速度: ボールが表面に速くなるほど、跳ね返ります。
* 表面材料: 硬くて剛性のある表面は、一般に、より柔らかく、剛性の低い表面よりも高いバウンスを引き起こします。
* 空気抵抗: 空気抵抗はボールを遅くし、バウンスの高さを減らすことができます。
重要な概念:
* 運動エネルギー: 運動のエネルギー。
* ポテンシャルエネルギー: 位置または状態による蓄積されたエネルギー。
* 弾力性: 材料が変形した後に元の形状に戻る能力。
* 回復係数(Cor): バウンス中にどれだけのエネルギーが保持されるかの尺度。 1のcorは完全に弾力性のあるバウンスを表しますが、0のcorはバウンスをまったく表しません。
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