Mehhaanika
Põrkav pall
Jälgi, kuidas iga põrke tipp jääb veidi madalamale, sest energiat kaob.
Põrkav pall — interaktiivne Mehhaanika simulatsioon. Jälgi, kuidas iga põrke tipp jääb veidi madalamale, sest energiat kaob. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Energia kaod põrgetes
Põrkav pall kaotab mehaanilist energiat igal põrkel, kui põrketegur on väiksem kui 1. Iga põrke tipp jääb madalamale.
Kineetiline energia muutub iga põrke tipus potentsiaalseks energiaks, aga põrge põrandaga on mitteelastne. Põrketegur alla 1 tähendab, et pall lahkus põrandalt aeglasemalt kui saabus, seega tippkõrgus väheneb iga tsükliga.
- KE + PE = E (väheneb iga põrkega)
- Põrketegur e < 1
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
Kui pall lastakse lange ja põrkab põrandalt, kas ta tõuseb tagasi samale kõrgusele, kõrgemale või madalamale?
Kaalutavad ennustused
- Ta tõuseb tagasi samale kõrgusele (energiat ei kao).
- Ta tõuseb langetuskõrgusest kõrgemale.
- Ta tõuseb langetuskõrgusest madalamale (energiat kaob).
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Mass (kg)
- Langetuskõrgus (m)
Mida sa mõõdad:
- Gravitatsiooniline PE (J)
- Tagasipõrke kõrgus (1. põrge) (m)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava põrkava palli eelseadistus. Pane tähele palli alghoogus põrandast ja tema mass.
- Kinnita, et kõrguselund on pallile kinnitatud — ta teatab palli kõrgust põrandast meetrites.
- Jooksuta simulatsioon ja lase pallil langeda ja põrkata. Peida esimese tagasipõrke tipus ja kirjuta jõutud tippkõrgus üles.
Juhtiv võrrand
Gravitatsiooniline potentsiaalne energia — PE = m·g·h
Enne vabastamist palli kõrgusse põrandast salvestunud energia — see on energiaeelarve, mis muutub langemisel kineetiliseks energiaks ja pärast põrket tagasi kõrguseks.
Kineetiline energia — KE = ½·m·v²
Palli liikumise energia. Just enne põrket on sisuliselt kogu languse PE KE-ks teisendunud; põrke tagastab ainult osa sellest KE-st — seepärast jääb tagasipõrge langetuskõrgusest väiksemaks.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Jaga igas reas tagasipõrke kõrgus langetuskõrgusega. Mida märkad selle suhte kohta kolme katse peale?
- Palli põrketegur on 0,8. Ruudu see väärtus ja võrdle ülal arvutatud suhtega. Missuguse seose sa leiad?
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Kui leitud kõrguste suhe püsib põrkest põrkesse konstantsena, ennusta esimese katse *teise* tagasipõrke tippkõrgus. Mitu põrget läheks, enne kui tippkõrgus langeb alla 1 cm?
- Päris lastud pall kaotab iga põrkega veidi energiat ka õhutakistusele ja helile. Kas ootaksid, et päris palli tagasipõrke kõrgused kahanevad kiiremini või aeglasemalt kui siin leitud idealiseeritud e² muster?
- 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
- Tere tulemast põrkava palli juurde
- Vali pall
- Vajuta Esita
- Kustuvad põrked
- Ava andmed
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.