Qu’il provienne d’arbres ou qu’il soit fabriqué par des scientifiques en laboratoire, le caoutchouc peut vraiment rebondir. Eh bien, un élastique ou un caoutchouc sur vos chaussures pourrait ne pas être très gonflable. Mais une balle en caoutchouc super gonflable? Il peut vraiment prendre l’air.
Le rebond d’une balle en caoutchouc a à voir avec de très petits morceaux du matériau, ainsi que sa forme. Mon ami Jimmy Zheng, un ingénieur étudiant diplômé de l’Université d’État de Washington, a proposé de répondre à votre question.
En laboratoire, il travaille sur un matériau semblable à une gomme pour aider les pièces à l’intérieur d’une batterie à mieux coller ensemble. Si vous rouliez ce matériau en boule, il rebondirait un peu.
Il a dit que ce que le caoutchouc et ce matériau ont en commun, c’est qu’ils sont tous deux des polymères. Vous pouvez penser que les polymères sont comme un bol de spaghettis cuits. Chaque nouille est une chaîne de différentes parties chimiques.
Parfois, ces nouilles spaghetti sont emmêlées et plus serrées. D’autres fois, ils sont moins emmêlés. La chose à propos des polymères est qu’ils peuvent faire différentes choses, en fonction de leur forme et de la façon dont ils sont assemblés.
Lorsqu’une balle en caoutchouc frappe quelque chose, elle absorbe de l’énergie et libère de l’énergie très rapidement, a déclaré Zheng. Si vous lancez la balle, l’énergie peut provenir de vos mains. Si vous le laissez tomber, la gravité donne de l’énergie à la balle. Et lorsque la balle se déplace, elle transporte l’énergie sous forme d’énergie cinétique. Quand il frappe quelque chose, il s’arrête et l’énergie cinétique est stockée à l’intérieur de la balle sous forme d’énergie interne. Ensuite, il peut rapidement convertir l’énergie interne en énergie cinétique, ce qui permet à la balle de rebondir.
Vous pouvez voir le rebond de la balle. Mais en même temps, il y a un changement de forme de ces chaînes polymères. Il se passe quelque chose dans les pièces qui composent le matériau en caoutchouc. Les chaînes polymères se détendent en quelque sorte et reprennent ensuite leur forme.
Si les polymères sont plus serrés, la balle rebondit plus haut. Si les polymères sont plus lâches, il n’y a pas autant de rebond. Sachant cela, vous pourrez peut-être prédire à quoi ressemblent les polymères, par exemple, dans un ballon de basket, une balle de ping-pong ou une balle de racquetball.
Mais qu’en est-il d’une bille d’acier? Il a des polymères différents d’une balle en caoutchouc. Croyez-le ou non, une bille d’acier rebondit plus haut qu’une bille de caoutchouc. Lorsqu’il touche le sol, l’acier se replie plus rapidement. L’acier est meilleur pour stocker l’énergie, ce qui lui donne beaucoup de puissance de rebond.
Vous pouvez étudier le rebond avec une activité à la maison. Voici quelques instructions pour fabriquer votre propre balle gonflable. Les chats peuvent certainement obtenir beaucoup de divertissement de leur part — voici une preuve vidéo.
La recette ne nécessite pas de caoutchouc, mais vous pourrez jouer avec des polymères. À quelle hauteur ira votre balle gonflable? Que se passe-t-il si vous le réchauffez? Que se passe-t-il si vous le refroidissez? Parlez-moi de ça un jour à [email protected] .