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.