Mehanika

Gibanje projektila

Gledaj parabolički luk dok gravitacija savija putanju prema dolje.

Gibanje projektila — interaktivna simulacija: Mehanika. Gledaj parabolički luk dok gravitacija savija putanju prema dolje. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Neovisnost gibanja

Horizontalno i vertikalno gibanje neovisni su. Horizontalna brzina ostaje stalna (zanemarujući otpor zraka) dok gravitacija vuče objekt prema dolje.

Galileo je pokazao da horizontalno gibanje projektila ne utječe na njegov vertikalni pad. Gibanje možeš tretirati kao dva odvojena problema: stalnu brzinu po x i stalno ubrzanje po y zbog gravitacije. Njihova kombinacija ocrtava parabolu.

• x = v₀ cos θ · t
• y = v₀ sin θ · t − ½gt²
• Domet R ≈ (v₀² sin 2θ) / g

Sažetak istraživanja

Isplaniraj pitanje prije nego otvoriš laboratorij

Sažetak odražava unaprijed prikazanu stranicu: središnje pitanje, suprotstavljena predviđanja, uloge varijabli, odgovarajući zakoni, postava, analiza i poticaji za proširenje ostaju vidljivi i u ovom redoslijedu.

Središnje pitanje

Ako izbaciš lopticu brže, kako će se promijeniti njezina kinetička energija pri izbacaju i maksimalna visina?

Predviđanja za odvagnuti

• Oboje raste
• Ostaju iste
• Kinetička energija raste, ali visina ostaje ista

Uloge varijabli

Što postavljaš:

• Masa m (kg)
• Brzina izbacaja v (m/s)

Što mjeriš:

• KE = ½mv² (J)
• Maksimalna visina h (m)

Kako istraživanje teče

1. Otvori simulaciju projektila i pritisni Resetiraj.
2. Omogući sondu brzine i očitanje visine.
3. Postavi brzinu izbacaja za svaki pokušaj u nastavku, pritisni Pokreni i zabilježi vršne vrijednosti.

Odgovarajuća jednadžba

Kinetička energija — KE = ½·m·v²

Energija gibanja pri izbacaju, iz mase i brzine izbacaja koje postaviš za svaki pokušaj.

Gravitacijska potencijalna energija — PE = m·g·h

Energija pohranjena na vršnoj visini loptice. Očuvanjem mehaničke energije, ona bi trebala biti jednaka kinetičkoj energiji pri izbacaju kad se otpor zraka zanemari — to je odnos koji tvoja tablica podataka testira.

Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade

• Pokaži svoj izračun KE = ½mv² za jedan pokušaj i usporedi ga s očitanjem kinetičke energije simulacije.
• Opiši odnos između kinetičke energije pri izbacaju i maksimalne visine. Je li linearan? Citiraj brojeve iz svoje tablice.

Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija

• Pri fiksnoj brzini, koji kut izbacaja daje najveću maksimalnu visinu? Objasni zašto.
• Pravi projektili ne dosežu visinu koju predviđa tvoja tablica. Gdje odlazi nedostajuća energija?

• 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

1. Predvidi: što se događa s maksimalnom visinom?
2. Promijeni: postavi brzinu izbacaja na 8 m/s
3. Pokreni: snimi dva pokušaja
4. Pročitaj graf
5. Objasni: što si primijetio?

Otvori interaktivnu simulaciju za izgradnju scene, pritisni Pokreni i istražuj s mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Otvori interaktivni laboratorij →

Preuzmi radni list →

Slobodni pad i gibanje projektila