Mehhaanika
Heitkeha liikumine
Jälgi paraaboli kaari, kui gravitatsioon tee allapoole painutab.
Heitkeha liikumine — interaktiivne Mehhaanika simulatsioon. Jälgi paraaboli kaari, kui gravitatsioon tee allapoole painutab. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Liikumiste sõltumatus
Rõhtne ja püstine liikumine on sõltumatud. Rõhtne kiirus püsib konstantsena (õhutakistust arvestamata), samal ajal kui gravitatsioon objekti allapoole tõmbab.
Galilei näitas, et heitkeha rõhtne liikumine ei mõjuta selle püsti langemist. Võid liikumise käsitleda kahe eraldi probleemina: konstantne kiirus x suunas ja konstantne kiirendus y suunas gravitatsiooni tõttu. Nende kombineerimine jälgib parabooli.
- x = v₀ cos θ · t
- y = v₀ sin θ · t − ½gt²
- Kaugus R ≈ (v₀² sin 2θ) / g
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 saadad palli kiiremini, kuidas muutuvad selle kineetiline energia stardihetkel ja maksimumkõrgus?
Kaalutavad ennustused
- Mõlemad suurenevad
- Need jäävad samaks
- Kineetiline energia kasvab, aga kõrgus jääb samaks
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Mass m (kg)
- Stardikiirus v (m/s)
Mida sa mõõdad:
- KE = ½mv² (J)
- Maksimumkõrgus h (m)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava heitkeha simulatsioon ja vajuta Lähtesta.
- Lülita sisse kiiruse sond ja kõrguse näit.
- Sea allpool iga katse jaoks stardikiirus, vajuta Esita ja kirjuta tipvväärtused üles.
Juhtiv võrrand
Kineetiline energia — KE = ½·m·v²
Liikumise energia stardihetkel, iga katse jaoks seatud massist ja stardikiirusest.
Gravitatsiooniline potentsiaalne energia — PE = m·g·h
Palli tippkõrgusse salvestunud energia. Mehhaanilise energia jäävuse järgi peaks see võrduma stardi kineetilise energiaga, kui õhutakistust eiratakse — just seda seost sinu andmetabel testib.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Näita oma arvutus KE = ½mv² ühe katse jaoks ja võrdle seda simulatsiooni kineetilise energia näiduga.
- Kirjelda seost stardi kineetilise energia ja maksimumkõrguse vahel. Kas see on lineaarne? Too tabelist numbreid.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Fikseeritud kiirusega, missugune stardinurk annab suurima maksimumkõrguse? Selgita, miks.
- Päris heitehad ei jõua tabeli ennustatud kõrguseni. Kuhu läheb puuduv energia?
- AP Physics 1 — Unit 1: Kinematics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 1: Kinematics
- IB Physics — A.1 Kinematics
- General High School Physics — Motion & kinematics
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Ennusta: mis juhtub maksimumkõrgusega?
- Muuda: sea stardikiirus 8 m/s
- Jooksuta: salvesta kaks katset
- Loe graafikut
- Selgita: mida sa jälgisid?
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.
Vaba langemine ja heitkeha liikumine