165 – Pelota de rebote

Pelota elástica de rebote

Introducción a:

Transformaciones energéticas, energía potencial, energía cinética, energía de tensión, impacto elástico

Material:  

  • Pelota hinchable / Flummi / pelota de tenis / pelota elástica  
  • Varilla de medición / regla de metros  
  • Teléfono móvil con función de vídeo / cámara de vídeo  

Ejecución:  

Dejamos caer la pelota desde una altura de aproximadamente un metro sobre una superficie dura (suelo) delante del bastón de medición y la hacemos rebotar varias veces. Filmamos el proceso a cámara lenta.  

Observación:   

  • La pelota se acelera en caída libre.  
  • En el impacto, la dirección de su velocidad se invierte.  
  • A continuación, vuelve a reducir la velocidad y se detiene durante un breve periodo de tiempo.  
  • En la cámara lenta del vídeo, y mejor aún en el fotograma congelado, se puede leer la altura del balón en la barra.  
  • Ahora comienza de nuevo la caída libre.  
  • La altitud de vuelo disminuye después de cada impacto en el suelo.    

Explicaciones:   

  • La fuerza del peso actúa hacia abajo.   
  • En el momento del impacto, la pelota se deforma elásticamente y experimenta un empuje hacia arriba.   
  • Ahora sólo actúa la fuerza del peso hasta el siguiente impacto.  
  • Desde el punto de vista energético, la energía en altura de la pelota se transforma cada vez más en energía cinética.   
  • En el impacto, la energía cinética se convierte en energía de tensión, que a su vez se vuelve a convertir en energía cinética, y así sucesivamente.  
  • De la disminución de las alturas de vuelo, podemos concluir que hay una pérdida de energía mecánica que se produce con cada impacto.   
  • Cuando la bola se deforma, se crea fricción y, por tanto, energía térmica.    

Potencial didáctico:  

Es interesante preguntarse si se pierde el mismo porcentaje de energía mecánica en cada impacto. Esto puede verse en la secuencia de alturas de vuelo.