Μέτρηση δύναμης ανάκρουσης μετά από πλάγια κρούση υπό μεταβλητή γωνία


Άγγελος Κονταρίνης
Κωνσταντίνος Γούδας
Μελίνα Καλλιντέρη
Καλλίνικος Κυριακουλόπουλος
Δάφνη Μανωλάκου
Λεωνίδας Παπαδόπουλος
Ιωάννης Χιωτέλλης
Γεώργιος Φύττας
Abstract
Το αντικείμενο μελέτης της παρούσας εργασίας είναι η μέτρηση της δύναμης F που ασκείται σε σώμα όταν προσπίπτει σε αυτό ελαστική σφαίρα υπό γωνία. Η σφαίρα προσπίπτει υπό γωνία θ1 και ανακλάται υπό γωνία θ2. Κατά την επαφή με το σώμα ασκείται πάνω στη σφαίρα δύναμη F, οπότε λόγω δράσης αντίδρασης ασκείται ίσου μέτρου και αντίθετης φοράς δύναμη στο σώμα. Τη δύναμη αυτή μπορούμε να την μετρήσουμε με προσαρμοσμένο δυναμόμετρο στην άκρη του σώματος. Για να εξαλείψουμε τις τριβές λόγω επαφής του σώματος με την επιφάνεια κίνησης χρησιμοποιήσαμε ιππέα που κινείται σε αεροτροχιά. Η κίνηση τόσο της σφαίρας, όσο και του ιππέα καταγράφονται από αισθητήρες κίνησης (tracker) και αναλύονται με αντίστοιχο λογισμικό. Η δύναμη F μετριέται από προσαρμοσμένο δυναμόμετρο στην άκρη του ιππέα. Οι ταχύτητες την ελαστικής σφαίρας και του ιππέα υπολογίζονται άμεσα από τα λογισμικά Vernier και VideoPhysics. Τα αναμενόμενα αποτελέσματά μας είναι μια αρμονική χρονική εξάρτηση της δύναμης με ενδιαφέρουσες περιπτώσεις την πρόσπτωση υπό μηδενική γωνία και υπό γωνία 90ο.
Article Details
  • Sezione
  • Greece
Downloads
I dati di download non sono ancora disponibili.
Riferimenti bibliografici
Cross, R. (2010), Enhancing the bounce of a ball. The Physics Teacher, 48(7), 450-452
Cross, R. (2010). Impact of a ball on a surface with tangential compliance. American Journal of Physics, 78(7), 716-720.
H. Brody, R. Cross, and C. Lindsey, The Physics and Technology of Tennis Racquet Tech, Solana Beach, 2002, pp. 348–357.
H. Kuninaka and H. Hayakawa, “Anomalous behavior of the coefficient of normal restitution in oblique impact,” Phys. Rev Lett. 93, 154301-1–4 2004.
M. Y. Louge and M. E. Adams, “Anomalous behavior of normal kinematic restitution in the oblique impacts of a hard sphere on an elastoplastic plate,” Phys. Rev. E 65, 021303-1–6 2002.
R. Cross, “Grip-slip behavior of a bouncing ball,” Am. J. Phys. 70, 1093–1102 2002.
R. Cross, “Measurements of the horizontal coefficient of restitution for a superball and a tennis ball,” Am. J. Phys. 70, 482–489 2002.
Puoi leggere altri articoli dello stesso autore/i