تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
A Bouncing Ball
المؤلف:
Franklin Potter and Christopher Jargodzki
المصدر:
Mad about Modern Physics
الجزء والصفحة:
p 87
26-10-2016
339
A Bouncing Ball
We see a kid bouncing a ball. According to quantum mechanics, which applies to everything that happens, why does the ball bounce?
Answer
We present a simplified version of the complexities of this bouncing ball action. The compression of the ball (and the concrete being struck) sends phonons (quantum sound waves) running around telling the material that compression is occurring and that the increased energy density in parts of the ball can be reduced by expanding back to its normal size. Of course, the expansion overshoots and the ball “rings” as it leaves the concrete, each extended state also increasing the energy density in parts of the ball. One can model much of this behavior by assuming that the atoms and molecules are in a potential well somewhat similar to the parabolic well of the harmonic oscillator. However, instead of a potential energy for an atom versus the atomic separation distance being proportional to r2 only, there must be additional terms proportional to r3, etc., where r is the distance from the equilibrium location.
Eventually the phonons help the ball get back into its normal shape, but the atoms and molecules never quite make their initial relative positions again, there being some residual distortion. Even the concrete being struck by the ball never quite recovers. Witness the eventual wear of a concrete highway by cars and trucks compressing the road, a more vigorous process but conceptually the same.