为什么橡胶球可以反弹但铁球就不克不及？
每到周末，很多人喜好相约去打打乒乓球、打篮球或是踢足球，更高端些的会去打网球和高尔夫，嗯，那是贵族活动。
但你很少听说谁跟谁去打铁球玩儿。
在球类活动中，我们时常要使用它们的弹性特性，好比说当一个孩子将橡胶球玩具扔到地上时，球可以反弹得很高。但你要扔一个铁球就不可，它约莫率会将地表砸一个坑而不是反弹起来。
铁球与橡胶球
相反是球，为什么有些球可以反弹起来，而另一些球就不克不及呢？
这一方面触及到球的质料，同时也是一个物理成绩。
球的质料决定了弹性，这是天生的
乒乓球最初是由一种叫赛璐璐的人工制造塑料制造的，由于这种质料的主要因素是硝化纤维素和樟脑，它极易熄灭，如今被改用一种新型聚合物质料制造。
打乒乓球的孩子
高尔夫球的外壳是由聚丁二烯来制造，这种质料的规复系数到达惊人的11.8，很少有别的质料比它的弹性更好了。
高尔夫球的外壳弹性极佳
而别的如篮球、排球与足球的内胆、网球等等，包含孩子们玩的弹跳球，则大多离不开橡胶。丁基橡胶的规复系数达6.24，这表现它有很好的弹性。
你将一个篮球砸向地表，它能反复跳动很多下，但你要把一颗铅球扔地上，顶多听到“咚”的一声它就停下去了。于是我们晓得篮球的弹性很好，铅球没什么弹性。你的以为很对，铅的规复系数仅有0.08，它是一种十分软的金属。
篮球弹跳高度会渐渐减小
弹性是指一个质料被紧缩或拉伸后，它规复原本外形有多快。一个物体越快回复受力变形之前的形态，表现它的弹性越好，反之弹性就越差。
为什么橡胶和别的大局部聚合物有很好的弹性和柔韧性？这与它们的分子布局有关。
天然橡胶的主要因素是顺式-聚异戊二烯，如今我们用到的橡胶制品大多是化学构成的顺式-聚异戊二烯，它是一种长的碳分子链。
人工构成橡胶的长分子链
橡胶就是由如此长长的碳分子链构成的纤维互相胶葛、交织、键合而成，碳纤维之间依托不同点处的分子键与别的碳纤维附着。橡胶具有很强的分子键，橡胶的长分子链可以围绕这些将它们团结在一同的化学键举行物理旋转，于是体现出很强的柔韧性。同时由于分子链是交联的，因此橡胶在变形后不容易断裂，它可以敏捷规复其原始外形。
碰撞是能量转化历程
当我们将一个球举高，由于对球做了功，使球有了势能。我们松开手时，球会因重力而下落，全部势能转化为动能。
在球与地表撞击的历程中，球上的分子会遭到力的挤压而改动其原本的相对地点，球的外形会产生厘革。有些球的交往面会被压瘪，而那些弹性好的橡胶球则由于碳分子纤维互相胶葛在一同，力的转达使得球变成一个扁的椭球体。
反弹的历程
在撞击产生后，球的行进遭到拦阻而忽然中止，但此时它仍然另有向前的动能。这些能量一局部被打击的外表吸取转化为别的能量，另一局部会作用于球的本身，这就是球的弹功能量。
关于橡胶球来说，弹功能量使得分子链变形，分子键之间的力会增长。当球中止后，储存在分子键上的能量会被开释出来，使球向地表施加力。依照牛顿第三定律，地表会对球施加一个轻重相称且朝向相反的力，从而使球分开地表。
但铁球的情况就分明不同。铁原子之间是以晶体布局举行键合的，虽说它们键合的力很大，但它缺乏弹性，假如两个铁原子之间由于遭到外力作用产生了地点厘革，变了也就变了，它约莫率不会回到原本的场合。那么撞击的能量去哪儿了呢？能量大多会被吸取，此中一局部用于改动原子之间的地点（也就是变形），另一些转化为热能，剩下的用于反弹。当你捡起铁球时，会发觉要么球上有个凹痕，要么地上有坑，大概两者都有。
铁球与橡胶球的反弹表现
弹性碰撞是另一回事
说到这里，你一定想到了物理课里先容的弹性碰撞。我们的物理教师在讲到弹性碰撞时常常会用到一个东西——牛顿摆，来先容弹性碰撞的原理。
既然橡胶球比铁球更有弹性，为什么牛顿摆上用的是铁球而不是橡胶球呢？
牛顿摆通常用铁球制造
请注意：本文先容的碰撞中的“弹性”与弹性碰撞中的“弹性”，它不是一回事。
本文中橡胶球的弹性，是指物体受力变形后回复它原有外形的特性，以及这种特性产生的物理征象。而物理中的弹性碰撞，它指的是刚性物体在理相形态下产生碰撞后的动能转移。
在弹性碰撞的历程中，产生互相碰撞的物体，它们必需是完全刚性的，也就是说它们本身不会变形（内幕上除了原子迩来似外，天下上并不存在这种物体）；其次，在产生碰撞后，动能不会变化为别的能量，好比热能，乃至连声响都不应该有。
气体原子的弹性碰撞表现
牛顿摆只能近似地演示弹性碰撞的动能转达，铁球在小幅度撞击时本身的变形很小，氛围的阻力、摆绳的摩擦力可以忽略，啪啪的撞击声也可以伪装听不见。但内幕上它要不了多久就会停下去，由于能量在撞击的历程中一点点地丧失掉了。
牛顿摆常被用来演示弹性碰撞
既然橡胶球的弹性比铁球好，为什么不必橡胶球做牛顿摆呢？但是橡胶球的碰撞历程在物理学上属于非弹性碰撞，由于橡胶球在受外力挤压后会产生变形，外形的改动意味着动能会变化为其内里原子的振动能，从而形成动能丧失，它转达出去的能量一定会变小，因此橡胶球不适实用来做牛顿摆。
总结：
物体对否对外体现出弹性，主要取决于它内里的分子布局。橡胶球、乒乓球以及高尔夫球等物体主要由高分子质料制成，这些高分子质料中有互相胶葛的碳分子链，碳链受挤压变形、将能量储存起来再局部开释，从而使球弹跳。
包含铁球在内的绝大局部金属球的弹性很差，由于它们是由原子互相键合而成的晶体。当遭到外力撞击时，受打击部位的原子改动地点后不会再回到原处，大局部动能被斲丧掉了，以是铁球很难弹跳起来。
宏大的铁球被用来夯实地表
球体内里的充气会减小球的分量同时增长弹性，为了简化，我们没有思索这个要素；同时我们还忽略了被碰撞物体的实质，假定它是刚性的。你把一颗橡胶球扔在一张厚地毯上，它也弹不起来。
最初必要重申的是：橡胶球的碰撞在物理学上被称为非弹性碰撞，这与弹性碰撞的界说有关，跟本文中讨论的弹性变形是两回事。
