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
- Otvori simulaciju projektila i pritisni Resetiraj.
- Uključite sondu za brzinu i očitanje visine — visina se mjeri od PODA, a ne od točke lansiranja, tako da uključuje fiksnu visinu lansiranja lopte od 1,2 m.
- 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 maksimalnoj visini lopte, pročitana iz visine lopte iznad PODA — ne iznad točke lansiranja. Budući da je ovo lansiranje pod kutom (a ne ravno gore), samo vertikalna komponenta brzine lansiranja pretvara se u dodatni uspon iznad lansiranja: nosi 64% kinetičke energije lansiranja pod ovim kutom (ostatak ostaje horizontalno gibanje, prisutno na vrhuncu). Ali visina očitanja također uključuje fiksnu visinu lansiranja od 1.2 m iznad poda, pa je PE na vrhuncu m·g·(1.2 m + rise) — ne samo 0.64× kinetičke energije lansiranja, a omjer između njih se mijenja s brzinom umjesto da ostaje fiksiran.
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
- Predvidi: što se događa s maksimalnom visinom?
- Promijeni: postavi brzinu izbacaja na 8 m/s
- Pokreni: snimi dva pokušaja
- Pročitaj graf
- 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 →
Slobodni pad i gibanje projektila