تجربة استهلالية

التحليل:

استخدم الرسم البياني لإيجاد الارتفاع الذي ترتد إليه الكرة إذا أسقطت من ارتفاع 10.0 m، عندما ترتفع الكرة وتتهيأ للسقوط يكون لها طاقة، فما العوامل المؤثرة في هذه الطاقة؟

ستتنوع الإجابات. سيقدر الطلاب ارتفاع الارتداد للكرة الساقطة من 10 m بيانياً أو رياضياً، بيانياً يمكنهم استقراء الخط من خط المواءمة الأفضل، أما رياضياً فيمكنهم افتراض معادلة جبرية تمثل بياناتهم، اعتماداً على عينة البيانات تكون المعادلة h = 0.4d، حيث h ارتفاع الارتداد وd المسافة التي سقطت منها الكرة، وفي الحالتين يكون ارتفاع الارتداد 4 m.

التفكير الناقد:

لماذا لا ترتد الكرة إلى الارتفاع نفسه الذي سقطت منه؟

تنبعج الكرة عندما تصطدم بالأرض. وهذا الانبعاج يجول جزءاً من طاقتها الحركية الى طاقة حرارية فترتفع درجة حرارة الكرة والأرضية بشكل ضئيل، وهذا التحول في الطاقة يعني أن الكرة فقدت جزء من الطاقة، لذا ترتد الكرة إلى ارتفاع أقل من الارتفاع الأصلي الذي سقطت منه، ومع كل ارتداد يتحول جزء من الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية، وفي نهاية المطاف تفقد الكرة طاقة وضعها الابتدائية جميعها، فتتوقف الحركة وتسكن.