Bien que laisser tomber une balle et la laisser rebondir semble être un événement quotidien courant, de nombreuses forces sont à l'œuvre dans ce scénario. Plusieurs projets différents peuvent révéler un transfert d'énergie ou une accélération.

Transfert d'énergie de la cinétique au potentiel et vice versa

Lorsqu'une bille tombe en collision avec le sol, son énergie cinétique est transférée dans le potentiel l'énergie pendant que la balle se comprime. Ensuite, lorsque l'élasticité de la balle la fait se dilater, l'énergie potentielle est transformée en énergie cinétique sous la forme d'une balle rebondissant sur le sol. Pour voir ce transfert d'énergie, déposez plusieurs types différents de balles sur le sol à partir de la même hauteur et voyez à quelle hauteur chaque type de balle rebondit. Déterminez quelles billes sont les plus efficaces pour transférer l'énergie cinétique à l'énergie potentielle et vice versa.

Double Ball Drop

L'énergie peut être transférée du potentiel cinétique, et elle peut également être transférée pendant cours d'une collision. Pour observer ce transfert d'énergie, commencez par lâcher un ballon de basketball d'une hauteur donnée puis mesurez à quelle hauteur il rebondit. Ensuite, laissez tomber le ballon de la même hauteur, mais cette fois avec un racquetball placé directement dessus. Notez la hauteur du ballon sur cette goutte et comparez-la à la hauteur vue sur la première goutte.

Suivez l'accélération d'une balle droppée

Une balle accélère vers le sol après avoir été droppée et vous pouvez suivre cette accélération en utilisant une caméra vidéo et un projecteur. Commencez par enregistrer une personne qui laisse tomber une balle et qui frappe le sol à un rythme d'environ 60 images par seconde. Toute l'action devrait avoir lieu dans le même cadre. Ensuite, projetez la vidéo de la balle qui tombe sur une grande feuille ou plusieurs feuilles de papier collées sur un mur. Puis tracez la chute de la balle une image à la fois. Il devrait être évident que la balle se déplace plus loin d'un cadre à l'autre, plus elle se rapproche du sol.

Expérience de pensée de Galilée

Galileo a montré que tous les objets tombent au même rythme en laissant tomber deux boulets de canon avec des poids différents de la tour penchée de Pise. Il a également proposé une expérience de pensée pour démontrer le même concept. Pour mener cette expérience de pensée, attachez une grosse balle à une plus petite balle. Déposez les deux balles simultanément et voyez combien de temps elles prennent pour toucher le sol. Ensuite, déconnectez les deux balles et déposez-les simultanément. Selon Galileo, la durée de la descente «jointe» et celle des deux balles individuelles devraient être les mêmes, car aucune des deux balles ne remontait ou descendait sur l'autre pendant que les deux étaient attachées.