Opór powietrza a strata energii

[maćko18]

Witam, proszę o pomoc z następującym zadaniem:

Uczniowie upuszczali kauczukową piłeczkę z wysokości H i mierzyli wysokość h, na którą piłeczka uniosła się po odbiciu. Względna strata energii między kolejnymi górnymi położeniami piłeczki (strata energii obliczana jako \(\frac{H - h}{H}\) ) wynosi 16% dla spadku z wysokości 50 cm i wzrasta do 21% przy spadku z wysokości 200 cm. Uzasadnij, że taki wzrost względnej straty energii może wynikać z działania sił oporu powietrza na piłeczkę podczas lotu.

Oficjalną odpowiedzią jest to, że siła oporu wzrasta wraz z prędkością, piłeczka spadając z większej wysokości nabiera większej prędkości, więc działa na nią większa siła oporu, która wykonuje większą pracę, przez co utrata energii piłeczki jest większa.

Czy prawidłową odpowiedzią mogłoby być, że jeśli piłeczka spada z większej wysokości, spadek trwa dłużej, zatem opór powietrza działa na nią przez dłuższy czas, co powoduje większą stratę energii? Czy siła oporu powoduje spadek energii piłeczki z każdą sekundą, w której na nią działa? Rozumiem, że opór zwiększa się z prędkością, ale dla każdej kolejnej wysokości piłeczka osiąga prędkość przynajmniej taką jak dla niższej prędkości i większą, zatem w tym przypadku czas spadania robi różnicę?

Czy gdyby piłeczka spadała z dwóch różnych wysokości, ale w obu osiągnęła prędkość graniczną, wtedy ta spadająca z większej wysokości straciłaby więcej energii, bo była dłużej wystawiona na działanie oporu powietrza?

Byłbym bardzo wdzięczny za wyjaśnienie,
Pozdrawiam

[korki_fizyka]

Na poziomie szkoły średniej Twoje uzasadnienie jest prawidłowe.