核心概念
能量
重力
物理學
體育
引言
打籃球可能是一項艱苦的工作。球員不僅要在球場上跑動，僅僅是運球也需要付出相當大的努力。你有沒有想過這是為什麼？這個挑戰與籃球的彈跳方式有關。當球撞擊地面時，它的彈跳實際上會透過轉移部分能量——轉化為另一種形式——而失去動量。這意味著，為了保持球彈跳到相同的高度，球員必須在每次彈跳時不斷地向球注入能量。在這個活動中，你將探索籃球在不同表面上的彈跳高度與它被釋放的高度相比如何。哪種表面能讓籃球彈跳最高？拿起一個籃球，試試這個活動來找出答案！
背景
打籃球可以是一項很棒的鍛鍊，而鍛鍊的一部分來自僅僅運球。這是為什麼呢？當籃球撞擊地面（以及它在空中飛行時），它實際上會將部分能量轉化為另一種形式。如果球員沒有將足夠的能量放回球中，他們將無法有效地運球。
當籃球彈跳時，它有兩種不同型別的能量：動能和勢能。動能是物體由於其運動而具有的能量。勢能是儲存在物體中的能量——其運動的潛力——例如由於其離地面的高度。例如，當您將籃球保持在腰部高度時，它具有一定的勢能。如果釋放籃球，重力會將其向下拉，並且隨著球的下落，其勢能會轉化為動能。當籃球撞擊球場地板時，一部分動能會轉化為聲音或熱量，一部分會短暫地改變球的形狀（稍微壓扁它），一部分會被地板表面吸收。
材料
至少兩種不同的表面用於彈跳籃球，其中至少有一種硬表面和一種軟表面（例如，您可以使用地毯、混凝土、草地、油氈和籃球場。表面需要平坦且靠近牆壁或其他大型垂直表面。）
捲尺或碼尺
美紋紙膠帶或遮蔽膠帶
籃球
一位助手
攝像機和一臺計算機或一個大型螢幕，用於觀看您錄製的影片（可選）
準備工作
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準備好您要測試的地板型別旁邊的牆壁或其他垂直表面，以便您可以估計籃球的彈跳高度。為此，請使用捲尺或碼尺以及美紋紙或遮蔽膠帶，從牆壁與地板的交匯處開始，每隔八英寸標記一個點，一直到牆壁上 40 英寸的高度。您應該在每面牆上得到五個膠帶標記。
如果您使用攝像機，請讓您的志願者設定好攝像機，以便所有標記的牆壁測量值以及地板都在視野範圍內。當您準備好在某個表面上測試籃球時，請讓您的志願者啟動攝像機。
如果您不使用攝像機，請讓您的志願者做好準備，在您釋放籃球時觀察籃球在第一次撞擊地面後的大致彈跳高度。
步驟
握住籃球，使其底部與您製作的最高膠帶標記的上邊緣對齊。
釋放球。（不要向下推。）
讓籃球彈回並第二次撞擊地面，然後在您用手接住它之前（如果您正在錄影，則停止錄影）。您的志願者說籃球第一次撞擊地面後彈跳了多高？
重複此操作，在同一表面上釋放籃球多次，以便您清楚地瞭解從某個高度釋放時籃球的彈跳高度。
對您要測試的其他表面重複整個過程。與其他表面相比，籃球在另一個表面上彈跳了多高？你認為這是為什麼？
提示： 如果您要測試溫度差異很大的表面（例如寒冷天氣下的室外混凝土），您需要快速進行測試，以使球的溫度不會變化太大。球的溫度變化也會影響其彈跳方式。
如果您錄製了籃球彈跳的影片，請觀看您的影片，以更仔細地估計籃球在不同表面上的彈跳高度。
附加： 嘗試量化您在此活動中獲得的結果。為此，您需要錄製您的彈跳試驗影片，並在大螢幕上仔細觀看影片，以確定籃球釋放前的確切高度及其第一次彈跳的最高點。您甚至可以繪製結果圖表。籃球在每種不同表面上的彈跳高度到底是多少？
附加： 當籃球彈跳時，它會透過將其轉化為其他形式而損失動能。但是，一個籃球在失去所有動能並停止彈跳之前可以彈跳多少次？如果您改變一些因素，例如籃球彈跳的表面型別或釋放高度，這會發生什麼變化？設計一個實驗來研究籃球可以彈跳多少次以及各種因素如何影響這個數字，然後嘗試一下！
[中斷]
觀察和結果
籃球在較硬的表面上彈跳是否比在較軟的表面上高得多？
可能影響籃球與地面碰撞的一個因素是球碰撞的表面型別。當籃球從某個表面彈起時，其部分能量會被該表面吸收。有些表面比其他表面吸收更多的能量。（吸收多少能量決定了球員必須向球中投入多少能量才能使其保持彈跳。）硬表面（如混凝土）與軟表面（如鋪有地毯的地板）相比吸收的能量更少。表面吸收的能量越多，球中剩餘的彈跳能量就越少。這就是為什麼您應該看到，當您在相對較硬的表面上彈跳籃球時，它會彈跳得更高（它損失的能量更少），而當它在較軟的表面上彈跳時（它損失的能量更多），它會彈跳得較低。例如，根據籃球和表面的型別，您可能會看到球在地毯上彈跳約 15 英寸高，在混凝土上彈跳約 25 英寸高。
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