无论多么有弹性的篮球,第一跳总是最高的。即使是超级橡胶球也是如此,它在静止前会有很多次高高的弹跳,但是每一跳都比上一次的高度低。这好像是球尽全力在空中跳跃,渐渐地越来越累。到最后,完全精疲力竭,沉静地待在地面上了。
除非自身设有装置,一个弹跳的球将逐渐把能量散失到周围。想象一下,拿着一个球站在木质地面上,比如,将球举到离地板5英尺高的地方。此时,这个悬着不动即将落下的球具有位能——重力势能。放开手后,球将在引力的作用下朝地面加速运动。
在球下落的过程中,位能转化为动能,即运动的能量。一小部分能量损失在克服球与空气的摩擦力上,转化为热能。在球着地之前,几乎所有的位能均转化成动能,即使球只有一段很短的下落距离。
当球着地时,它按压着地面,地面也会按压着球。球的部分能量转移到地板,地板因冲撞力发生振动。振动传播到空气中,我们就听到了“砰”的一声。事实是我们听到“砰”的声音意味着球在木地板上和屋子中损失了一些起始位能。球和地板也被冲撞力加热,这些热量散发到空气中。
在受到冲撞的过程中,球实际上有一瞬间是静止不动的。而球上压扁或凹陷的部分吸收或掌控着球的大部分能量。与此同时,球拥有了弹性势能,就如同它悬在头顶时拥有位能。
随着球压扁或凹陷部分渐渐还原,其分子也恢复到原来的位置,弹性势能像动能一样释放出来,我们的圆球朋友跳跃到空中。不过,球并不能反弹到到原来下落时5英尺的高度。一个球平均能跳回起始高度的60%——在这个案例中是3英尺。篮球可以反弹到起始高度的80%。超强弹跳球能够达到起始高度的90%。
根据维尼吉亚大学文理学家路易斯·布龙菲尔德的说法,球体的反弹量等于它拥有的能量。因此,一个反弹到起始高度60%的球体,获得了60%的起始能量——向周围散失40%的能量。
球每下落一次,能量便多损失一些。所以,每次弹跳均比前一次跳得低。直到最后,能量全部消耗完毕,球便滚到一边休息去啦!若让球持续跳动,你需要自己增加额外的能量在上面,这就是人们在篮球运球时变得疲劳的原因。