Šikmý vrh a kinetická energie
1 · Predikuj
Když míček vystřelíš rychleji, jak se změní jeho kinetická energie při výstřelu a jeho maximální výška?
- Obě se zvětší
- Zůstanou stejné
- Kinetická energie se zvětší, ale výška zůstane stejná
2 · Sestavení
- Otevři simulaci šikmého vrhu a stiskni Resetovat.
- Zapni sondu rychlosti a odečet výšky.
- Nastav počáteční rychlost pro každý pokus níže, stiskni Spustit a zapiš vrcholné hodnoty.
3 · Sbírej data
| Hmotnost m (kg) | Rychlost vypuštění v (m/s) | KE = ½mv² (J) | Max. výška h (m) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 8.00 | ||
| 1.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 12.00 |
Vynes maximální výšku h (osa y) proti kinetické energii při výstřelu KE (osa x).
4 · Analyzuj
- Ukaž svůj postup výpočtu KE = ½mv² pro jeden pokus a porovnej ho s odečtem kinetické energie simulace.
- Popiš vztah mezi kinetickou energií při výstřelu a maximální výškou. Je lineární? Cituj čísla ze své tabulky.
5 · Rozšiř
- Při pevné rychlosti, jaký úhel vrhu dává největší maximální výšku? Vysvětli proč.
- Skutečné projektily nedosáhnou výšky, kterou predikuje tvá tabulka. Kam se ztrácí energie?
Fyzika za tímto experimentem
Kinetická energie
Energie pohybu při výstřelu, z hmotnosti a počáteční rychlosti, které jsi nastavil pro každý pokus.
Gravitační potenciální energie
Energie uložená ve vrcholné výšce míčku. Podle zachování mechanické energie se má rovnat kinetické energii při výstřelu, když se odpor vzduchu zanedbá — právě tento vztah testuje tvoje datová tabulka.
Mechanika
- Míček na rampě: energie na nakloněné rovině bez tření
- Blok na třecí rampě: hledání prahu statického tření
- Mezní rychlost: pád skrz odpor
- Laboratoř sil: druhý Newtonův zákon
- Protichůdné síly: druhý Newtonův zákon a hybnost
- Skákající míček: ztráta energie při dopadu
- Pružné srážky a zachování hybnosti
- Nepružná srážka a zachování hybnosti
- Newtonova kolébka: přenos hybnosti a energie
- Kyvadlo
- Závaží na pružině: harmonický pohyb
- Rovnoměrný pohyb po kružnici a dostředivá síla