Вверх
Незамысловатый Dropper Popper. Научные игрушки
Касс!ная физика на Youtube

Занимательные фишки - 7 класс

Конспекты - 7 класс

Занимательные фишки - 8 класс

Занимательные фишки - 9 класс

Конспекты, учебники, видео - 10-11 класс
"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?

Викторины

Диафильмы по физике

Презентации по физике

Ребусы и  кроссворды

Незамысловатый Dropper Popper. Научные игрушки

01.2015

Эту недорогую детскую резиновую игрушку называют Dropper Рopper или AstroBlaster. Дети, играя, соревнуются, чей Popper подпрыгнет выше.
Однако с помощью этой игрушки можно также изучать и различные преобразования энергии.
Dropper Popper больше, чем просто половинка резинового мяча!

На первый взгляд кажется, что это невероятное устройство бросает вызов законам физики, подпрыгивая выше, чем следовало ожидать!
При падении с высоты после столкновения с опорой Popper подпрыгивает на высоту в несколько раз большую, чем та высота, с которой они были брошены вниз.



Откуда берется дополнительная энергия?

Да, по своему поведению Popper не очень-то похож на обычный резиновый мяч.
Вы помните, как отскакивает резиновый мяч от земли?
Обычный резиновый мяч, поднятый над землей, а затем отпущенный, при отскоке никогда не достигнет высоты, с которой вы его уронили.
Здесь работает закон сохранения энергии, который гласит, что энергия не может быть ни создана из ничего, ни уничтожена; она может только превращаться из одного вида в другой.
При падении изначально поднятого над землей мяча его потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию. При движении и в момент удара о землю часть механической энергии за счет трения превращается в тепловую (внутреннюю) энергию мяча , земли и окружающего воздуха. То есть часть механической энергии превращается в тепловую энергию, поэтому после отскока мяч не может подняться на первоначальную высоту.
И лишь при отсутствии потерь энергии за счет трения совершенно упругий шарик мог бы после отскока вернуться до той высоты, с которой он был запущен.
При феноменальных по высоте отскоках игрушке Popper не хватило бы тех запасов энергии, которые возникают в результате превращения энергии при падении обычных мячей.
Из-за своих конструктивных особенностей резиновые полусферы способны запасать упругую потенциальную энергию, чтобы затем превратить ее в кинетическую энергию движения.
Каким образом?
Если просто бросить с некоторой высоты Popper, то ничего интересного в его падении вы не заметите.
А вот. если его вывернуть наизнанку...

Перед бросанием необходимо вывернуть Popper наизнанку.
Выворачивая Popper наизнанку, вы совершаете над ним работу, в результате деформации резинка приобретает запас потенциальной энергии. Уточним?
Как любая упругая деформированная пружина, Popper приобретает потенциальную энергию деформированного тела.

Когда Popper, вывернутый наизнанку, падает вниз, то в момент удара он выпрямляется и приобретает первоначальный вид. Его упругая потенциальная энергия высвобождается, прибавляется к кинетической энергии, приобретенной в результате падения, поэтому «резинка» и подпрыгивает выше той высоты, с которой начинала свое падение.

Но, вместо того, чтобы бросать Popper вниз с какой-то высоты, можно просто положить его в вывернутом состоянии на стол. Через некоторое время, после обратного самопроизвольного выворачивания, резинка подпрыгнет на какую-то высоту. Вот тут-то и можно оценить как велика упругая потенциальная энергия, накопленная резинкой в вывернутом состоянии.

Если подобный Popper весит около 18 граммов, а после выпрямления на столе подскакивает на высоту около 1,3 метров над столом, то его упругая энергия, которая затем превращается в кинетическую, а далее в потенциальную энергию, составит 0,23 Дж. Начальная скорость «резинки» при отскоке составит 5 м/с при условии, что при превращении энергии нет потерь энергии на нагрев или сопротивление воздуха.
Dropper Popper работают по-разному в зависимости от температуры, влажности и поверхности, на которую он падает. Интересно, что лучше всего отскок будет, например, от ковра, при использовании на твердой поверхности Popper придется бросать с большей высоты.
Попробуйте объяснить это сами.

Интересный опыт можно провести с Popper, если добавить еще и шарик для пинг-понга.
Если вывернуть Popper наизнанку, затем положить в его центр шарик для пинг-понга, и отпустить, бросив все вместе на твердую поверхность.

Посмотрите, на какую высоту подпрыгнет Popper, а на какую шарик для пинг-понга. Оба предмета подскочат на высоту большую, чем высота, с которой они падали!

Как это объяснить?
Чудес не бывает!
Про дополнительную упругую потенциальную энергию, заложенную в резинку при деформации вы уже знаете, но почему подпрыгнул выше и шарик от пинг-понга?
Ответ смотри здесь - Падающие шары





По следам "английских ученых"

  • Можно ли вскипятить воду звуком?

    Если у вас в доме вдруг пропало электричество, не работает электрический чайник, плита, и кончились спички, но зато вопреки всему во всю силу гремит музыка, давайте зададимся вопросом: можно ли вскипятить воду, используя звук? Насколько это реально?

Устали? - Отдохнем!




Новости


Азбука физики
Азбука физики
Викторины
Викторины

Научные игрушки
Научные игрушки
Загадки прошлого
Викторины
Простые опыты
Простые опыты
Парадоксы
Парадоксы
Это интересно
Интересная физика
История техники
История техники
Физика детям
Физика для детей
Библиотека
Библиотека
Знаете ли вы
Знаете ли вы
История физики
История физики
Любознательным
Любознательным
Мысли вслух
Мысли вслух
Этюды об ученых
Ученые-физики
Задачи Г. Остера
Задачи Григория Остера
Умные книжки
Умные книжки по физике
Есть вопросик
Ответы на попросы по физике
Его величество
Все о человеке
Музеи науки
Научные музеи
Достижения
Новости науки и техники

Контакты



Выпускникам

Как сдавать экзамены?
Тактика тестирования
Знаешь ли ты себя?
На урок

Класс!ная физика для любознательных

Презентации и диафильмы по физике

My-shop.ru - Интернет-магазин товаров для образования



Интернет-магазин Лабиринт