Matériaux:
* Boules de rebond: Choisissez une variété de balles avec différents matériaux (par exemple, en caoutchouc, balle gonflable, basket-ball, balle de tennis). Cela vous aidera à voir comment la pression de l'air affecte les balles de différentes propriétés.
* pompe à vide et chambre: Une pompe à vide vous permettra de créer différentes pressions d'air. Une chambre claire (comme un pot de cloche) est cruciale pour voir le mouvement du ballon.
* Dispositif de mesure: Vous aurez besoin d'un moyen de mesurer la hauteur du rebond. Un sœur ou un mètre convient.
* Stophatch ou temporisateur: Pour mesurer le temps nécessaire au ballon pour rebondir.
* Fiche d'enregistrement des données: Pour organiser vos observations.
* Facultatif:caméra à grande vitesse: Cela peut fournir un enregistrement visuel détaillé des rebonds.
Procédure:
1. Choisissez une balle: Sélectionnez une seule balle pour commencer.
2. Mesure de base (pression d'air normale):
* Déposez la balle d'une hauteur de réglage (par exemple, 1 mètre) sur une surface plane.
* Mesurez la hauteur du rebond.
* Répétez-le plusieurs fois pour obtenir une hauteur de rebond moyenne à la pression de l'air normale.
* Enregistrez la hauteur du rebond et le temps qu'il a fallu pour le rebond dans votre table de données.
3. Expérience de la pompe à vide:
* Placez la balle à l'intérieur de la chambre à vide.
* Scellez la chambre et commencez à pomper l'air.
* Déposez la balle de la même hauteur qu'avant.
* Mesurez la hauteur du rebond et le temps qu'il a fallu pour le rebond.
* Enregistrez vos observations dans votre table de données.
4. Répétez pour différentes pressions:
* Continuez la procédure pour plusieurs pressions d'air différentes (par exemple, la moitié de la pression normale, un quart de la pression normale, près d'un vide).
* Enregistrez soigneusement vos données.
5. Répétez pour d'autres balles:
* Après avoir terminé l'expérience avec une balle, répétez les étapes 2-4 avec les autres balles que vous avez choisies.
Précautions de sécurité:
* Sécurité de la pompe à vide: Suivez les instructions fournies avec votre pompe à vide. Ne pompez jamais d'air à partir d'un récipient scellé (comme un bocal) à moins qu'il y ait une vanne ou une ouverture pour permettre à l'air de rentrer.
* verrerie: Soyez prudent avec la chambre à vide, car elle peut se briser si elle est tombée.
Analyser vos résultats:
* graphique: Créez un graphique montrant la hauteur (ou le temps) du rebond par rapport à la pression de l'air pour chaque balle.
* Tendances: Recherchez des modèles dans vos données. Comment la hauteur de rebond change-t-elle à mesure que la pression de l'air diminue?
* Conclusions: Formuler une conclusion sur la façon dont la pression de l'air affecte la dynamique d'une balle rebondissante. Considérez les différents types de balles et leurs propriétés matérielles.
Résultats attendus:
* Pression de l'air inférieur =Bounce inférieur: Lorsque vous diminuez la pression de l'air, vous observerez probablement que la hauteur de rebond de la balle diminue. En effet, la balle rencontre moins de résistance à l'air à mesure qu'elle tombe et rebondit.
* Matériau à billes: L'effet de la pression de l'air sur le rebond variera en fonction du matériau de la balle. Des balles avec un degré plus élevé de compression d'air (comme un basket-ball) peuvent montrer un plus grand changement de hauteur de rebond que les balles avec un degré de compression inférieur (comme une boule de caoutchouc).
Concepts clés:
* Pression d'air: La force exercée par le poids de l'air au-dessus d'une zone donnée.
* Résistance à l'air: La force qui s'oppose au mouvement d'un objet dans l'air.
* élasticité: La capacité d'un matériau à se déformer sous le stress et à revenir à sa forme d'origine.
Faites-moi savoir si vous avez d'autres questions sur cette expérience!
