1。重力:
- 飛行中にボールに作用する主要な力。ボールを下に引っ張り、地面に向かって加速します。
2。通常の力:
- ボールが表面に接触すると、表面はボールに上向きの力を発揮し、通過するのを防ぎます。この力は等しく、ボールが表面に及ぼす力とは反対です。
3。空気抵抗(ドラッグ):
- この力は、空中を通るボールの動きに反対します。それはボールの速度に比例し、ボールがより速く移動するにつれて増加します。空気抵抗は、ボールの動きの反対方向に作用します。
4。弾性力:
- 衝突時にボールが変形すると、その内部構造はエネルギーを蓄積します。この保存されたエネルギーは、ボールが元の形状に戻り、上向きに推進されると、放出されます。 貯蔵されたエネルギーの量、したがって力は、ボールの材料特性(弾力性など)に依存します。
5。摩擦:
- この力は、接触中にボールと表面の間に作用します。それはボールの動きに反対し、エネルギーの損失に貢献し、各バウンスでバウンスの高さを減らします。
これらの力がどのように相互作用するか:
* バウンスの前: 重力はボールを下に加速します。空気抵抗はボールをわずかに遅くします。
* バウンス中: 表面からの通常の力は、ボールの下向きの動きを止めます。ボールは変形し、エネルギーを蓄積します。
* バウンス後: ボールの変形からの弾性力は、それを上方に推進します。重力と空気抵抗はボールを遅くし、最終的には別のバウンスのためにそれを表面に戻します。
キーポイント:
* 非弾性衝突: バウンスボールは、非弾性衝突の例です。これは、通常、変形中に摩擦と熱が発生するため、バウンスごとにある程度のエネルギーが失われることを意味します。
* バウンスに影響する要因: バウンスの高さは、ボールの素材、初期速度、跳ね返る表面などの要因に依存します。完全に弾力性のあるボールは、同じ高さに無期限に跳ね返りますが、実際の材料はエネルギーの損失を経験します。