利用Phyphox探究小篮球的弹跳规律
放假前,微主在学校各备课组巡查,看到一位老师的办公桌上放着一个小篮球,这个小篮球似乎是一个品牌篮球,虽然很小,但是很精致,大概率不是孩童的玩具。
询问得知,原来是一个学生在课堂上把玩,被老师收缴的。
那很好,就直接充实创客空间的实验素材库吧。
这几天在学校参加清淤工作,预防次生灾害发生。在劳动的间隙,利用小皮球做了一个实验,效果也还不错。
这个小篮球的弹性很好,分量也重。以前用乒乓球做弹跳实验,由于乒乓球质量很轻,对桌面的撞击力比较小,Phyphox检测到的加速度变化比较弱,测到的有效数据比较少。这次利用小篮球做实验,效果就好多了。
加速度-时间图像中的每一个尖峰,都对应着小篮球对桌面的一次撞击,测得相邻两个尖峰的时间间隔,就是小篮球的滞空时间,利用滞空时间可以计算出反弹速度和反弹高度。
对实验数据分析发现,小篮球的反弹高度构成等比数列,遵循指数规律,逐渐衰减。
相邻两次反弹高度的比值比较稳定,约为0.765。随着弹跳次数的增加,滞空时间越来越短,当滞空时间接近时间测量最小分度0.01秒时,相对误差逐渐增大,数据点的分布也就越来越离散。
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