Heitkeha liikumine ja kineetiline energia

1 · Ennusta

Kui saadad palli kiiremini, kuidas muutuvad selle kineetiline energia stardihetkel ja maksimumkõrgus?

2 · Seadista

  1. Ava heitkeha simulatsioon ja vajuta Lähtesta.
  2. Lülita sisse kiiruse sond ja kõrguse näit — kõrgust mõõdetakse PÕRANDALT, mitte stardipunktist, seega hõlmab see palli fikseeritud 1,2 m stardikõrgust.
  3. Sea allpool iga katse jaoks stardikiirus, vajuta Esita ja kirjuta tipvväärtused üles.

3 · Kogu andmeid

Mass m (kg)Stardikiirus v (m/s)KE = ½mv² (J)Maksimumkõrgus h (m)
1.008.00
1.0010.00
1.0012.00

Joonista maksimumkõrgus h (y-telg) kineetilise energia stardihetkel KE (x-telg) suhtes.

4 · Analüüsi

  1. Näita oma arvutust KE = ½mv² ühe katse jaoks ja võrdle seda simulatsiooni kineetilise energia näiduga. (Sama parandus "oma arvutust" kõigis viies mainitud võtmes.)
  2. Kirjelda seost stardi kineetilise energia ja maksimumkõrguse vahel. Kas see on lineaarne? Too tabelist numbreid.

5 · Laienda

  1. Fikseeritud kiirusega, missugune stardinurk annab suurima maksimumkõrguse? Selgita, miks.
  2. Päris heitehad ei jõua tabeli ennustatud kõrguseni. Kuhu läheb puuduv energia?

Selle eksperimendi füüsika

Kineetiline energia

Liikumise energia stardihetkel, iga katse jaoks seatud massist ja stardikiirusest.

Gravitatsiooniline potentsiaalne energia

Palli tippkõrgusse salvestunud energia, loetuna palli kõrgusest PÕRANDA suhtes — mitte stardipunktist. Kuna see start on nurgalline (mitte otse üles), muutub stardikiirusest täiendavaks tõusuks ainult selle vertikaalkomponent: selle nurga all kannab see 64% stardi kineetilisest energiast (ülejäänu jääb horisontaalseks liikumiseks, mis on olemas ka tipus). Kuid näidu kõrgus hõlmab ka palli fikseeritud 1,2 m stardikõrgust põranda kohal, seega tippu potentsiaalne energia on m·g·(1,2 m + tõus) — mitte lihtsalt 0,64× stardi KE-st, ja nende suhe muutub kiirusega, mitte ei jää muutumatuks.

← Tagasi eksperimendi juurde

Mehhaanika

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte