Mechanika
Skákající míček
Sleduj, jak každý odskok dopadne o kousek níž, protože se ztrácí energie.
Skákající míček — interaktivní simulace Mechanika. Sleduj, jak každý odskok dopadne o kousek níž, protože se ztrácí energie. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.
Ztráta energie při odrazech
Skákající míček ztrácí mechanickou energii při každém dopadu, když je odrazivost menší než 1. Každý odskok dosáhne nižší výšky.
Kinetická energie se v horní míře každého odskoku mění na potenciální, ale srážka s podlahou je nepružná. Odrazivost pod 1 znamená, že míček opouští podlahu pomaleji, než přiletěl, takže vrcholná výška každým cyklem klesá.
- KE + PE = E (každým odrazem klesá)
- Odrazivost e < 1
Souhrn zkoumání
Naplánuj otázku dřív, než otevřeš laboratoř
Stručný přehled odpovídá předrenderované stránce: hlavní otázka, konkurenční predikce, role proměnných, řídicí zákony, sestavení, analýza i rozšiřující podněty zůstávají viditelné a v tomto pořadí.
Hlavní otázka
Když míček upustíš a odrazí se od podlahy, dosáhne stejné výšky, ze které padal, vyšší, nebo nižší?
Predikce k zvážení
- Odráží se do stejné výšky (žádná energie se neztrácí).
- Odráží se výš než výška pádu.
- Odráží se níž než výška pádu (část energie se ztrácí).
Role proměnných
Co nastavuješ:
- Hmotnost (kg)
- Výška upuštění (m)
Co měříš:
- Gravitační PE (J)
- Výška odrazu (1. odraz) (m)
Jak zkoumání probíhá
- Otevři předvolbu Skákající míček. Poznamenej výchozí výšku míčku nad podlahou a jeho hmotnost.
- Ověř, že sonda výšky je připojena k míčku — hlásí výšku míčku nad podlahou v metrech.
- Spusť simulaci a nech míček padat a odrážet se. Pozastav na vrcholu prvního odrazu a zapiš dosaženou maximální výšku.
Řídící rovnice
Gravitační potenciální energie — PE = m·g·h
Energie uložená ve výšce míčku nad podlahou těsně před puštěním — to je rozpočet energie k dispozici pro přeměnu na kinetickou energii během pádu a po odrazu zpět na výšku.
Kinetická energie — KE = ½·m·v²
Energie pohybu míčku. Těsně před dopadem se prakticky veškerá PE pádu změnila na KE; odraz pak vrací jen část této KE, a proto odraz nedosáhne výšky pádu.
Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat
- Pro každý řádek vydel výšku odrazu výškou pádu. Co si všímáš na tomto poměru napříč třemi pokusy?
- Odrazivost míčku je 0.8. Umocni tuto hodnotu na druhou a porovnej s poměrem, který jsi spočítal výše. Jaký vztah nacházíš?
Kde se to objevuje mimo laboratoř
- Pokud poměr výšek, který jsi našel, zůstává konstantní odraz za odrazem, predikuj vrcholnou výšku *druhého* odrazu pro svůj první pokus. Kolik odrazů by trvalo, než vrcholná výška klesne pod 1 cm?
- Skutečný upuštěný míček ztrácí při každém odrazu trochu energie i odporům vzduchu a zvuku. Očekával bys, že výšky odrazů skutečného míčku klesají rychleji, nebo pomaleji než idealizovaný vzorec e², který jsi tady našel?
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Middle School Physical Science — Kinetic energy
- Middle School Physical Science — Energy in, energy out
- Vítej ve Skákajícím míčku
- Vyber míček
- Stiskni Spustit
- Dožívající odrazy
- Otevři data
- Povedlo se!
Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.
Otevřít interaktivní laboratoř →