재료 :
* 튀는 공 : 다양한 재료 (예 :고무, 탄력 공, 농구, 테니스 공)가있는 다양한 공을 선택하십시오. 이것은 공기 압력이 다른 특성의 공에 어떤 영향을 미치는지 알 수 있습니다.
* 진공 펌프 및 챔버 : 진공 펌프를 사용하면 다른 공기 압력을 만들 수 있습니다. 벨 항아리와 같은 명확한 챔버는 공의 움직임을 보는 데 중요합니다.
* 측정 장치 : 바운스 높이를 측정하는 방법이 필요합니다. 통치자 또는 미터 스틱이 적합합니다.
* 스톱워치 또는 타이머 : 볼이 바운스하는 데 걸리는 시간을 측정합니다.
* 데이터 기록 시트 : 관찰을 구성합니다.
* 선택 사항 :고속 카메라 : 이것은 바운스의 상세한 시각적 레코드를 제공 할 수 있습니다.
절차 :
1. 공을 선택하십시오 : 시작할 단일 볼을 선택하십시오.
2. 기준선 측정 (정상 공기 압력) :
* 공을 세트 높이 (예 :1 미터)에서 평평한 표면으로 떨어 뜨립니다.
* 바운스의 높이를 측정하십시오.
* 정상 공기압에서 평균 바운스 높이를 얻으려면 이것을 몇 번 반복하십시오.
* 데이터 테이블에서 바운스 높이와 바운스에 걸리는 시간을 기록하십시오.
3. 진공 펌프 실험 :
* 공을 진공 챔버 안에 넣습니다.
* 챔버를 밀봉하고 공기를 펌핑하기 시작합니다.
* 이전과 같은 높이에서 공을 떨어 뜨립니다.
* 바운스 높이와 바운스 시간을 측정하십시오.
* 데이터 테이블에 관찰을 기록하십시오.
4. 다른 압력에 대해 반복하십시오 :
* 여러 다른 공기 압력 (예 :정상 압력의 절반, 정상 압력의 1/4, 진공에 가깝습니다)에 대한 절차를 계속하십시오.
* 데이터를 신중하게 기록하십시오.
5. 다른 공을 반복하십시오 :
* 한 공 실험을 완료 한 후 선택한 다른 공으로 2-4 단계를 반복하십시오.
안전 예방 조치 :
* 진공 펌프 안전 : 진공 펌프와 함께 제공되는 지침을 따르십시오. 밸브가 없거나 공기가 다시 들어 오도록하는 경우가 봉인 된 용기 (항아리와 같은)에서 공기를 펌핑하지 마십시오.
* 유리 제품 : 진공 챔버가 떨어질 때 부서 질 수 있으므로 진공 챔버에주의하십시오.
결과 분석 :
* 그래프 : 각 볼에 대한 바운스 높이 (또는 시간) 대 기압을 보여주는 그래프를 만듭니다.
* 트렌드 : 데이터에서 패턴을 찾으십시오. 공기압이 감소함에 따라 바운스 높이는 어떻게 변합니까?
* 결론 : 공기 압력이 튀는 볼의 역학에 어떤 영향을 미치는지에 대한 결론을 공식화하십시오. 다양한 유형의 공과 재료 특성을 고려하십시오.
예상 결과 :
* 하부 공기 압력 =하단 바운스 : 공기압을 줄이면 볼의 바운스 높이가 감소하는 것을 알 수 있습니다. 공이 공기 저항이 떨어지고 튀어 오르면 공기 저항이 덜 발생하기 때문입니다.
* 볼 재료 : 바운스에 대한 공기 압력의 영향은 공의 재료에 따라 다릅니다. 농구와 같은 공기 압축 정도가 높은 공은 압축 정도가 낮은 공보다 바운스 높이가 더 큰 변화를 보일 수 있습니다 (고무 공과 같은).
주요 개념 :
* 공기압 : 주어진 영역 위의 공기의 무게로 가해지는 힘.
* 공기 저항 : 공기를 통한 물체의 움직임에 반대하는 힘.
* 탄성 : 스트레스 하에서 변형되고 원래 모양으로 돌아갈 수있는 재료의 능력.
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