Potentiel og kinetisk energi: analyse af stødtal for en tennisbold

En tennisbold med vægten 56,4 gram og holdes i højden 2,54 meter.

Boldens potentielle energi er:

Opgave 2

En tennisbold er målt med 225 km/t, hvilket svarer til

Med samme vægt som før er boldens kinetiske energi ved denne hastighed:

Opgave 3

Potentiel energi ved h1:

Potentiel energi ved h2:

Bolden har af mekanisk energi tabt:

Det procentvise tab vil således være:

Opgave 4

Tennisbolden slippes fra 2,54 meters højde. Nedslagsfarten er:

Opgave 5+6

Stødtal er et udtryk for sammenhængen mellem den højde en bolde falder fra, og den højde bolden når

Ved første hop. Stødtallet må maks. være:

Stødtallet må min. være:

Forsøg: Undersøgelse af stødtallet, e,

for en tennisbold

Formål

Formålet er at bestemme stødtallet for en tennisbold.

Teori

Stødtallet for en tennisbold er et udtryk for sammenhængen mellem den højde bolden falder fra og den højde den når op til efter at have ramt jorden. Når h1 er den højde bolden falder fra, og h2 er opspringshøjden, bestemmes stødtallet således:

Inden for tennissporten er der nogle krav til de bolde, man bruger, heriblandt også krav til stødtallet. Som det blev beregnet i opgave 5 og 6, må stødtallet maks. være 0,761 og min. 0,73.

Fremgangsmåde

Til forsøget skal vi bruge en tennisbold og et målebånd. Fra højden 2,54 meter slippes tennisbolden, og den gribes igen, når den ca. har nået h2, som nu måles og noteres. Bolden slippes fra nuværende højde, og gribes ved h3, som også måles og noteres. Sådan fortsættes forsøget, indtil det ikke er muligt at måle flere højder på denne måde.