Mechanika
Pattogó labda
Nézd, ahogy minden pattanás kicsivel alacsonyabbra esik, ahogy az energia elvész.
Pattogó labda — interaktív Mechanika szimuláció. Nézd, ahogy minden pattanás kicsivel alacsonyabbra esik, ahogy az energia elvész. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Energiaveszteség pattogáskor
A pattogó labda minden ütközéskor mechanikus energiát veszít, ha a visszaütés kisebb 1-nél. Minden pattanás alacsonyabbra ér.
A mozgási energia a pattanás tetején helyzeti energiává alakul, de az ütközés a talajjal rugalmatlan. Az 1 alatti visszaütés azt jelenti, hogy a labda lassabban hagyja el a talajt, mint amilyennel érkezett, tehát a csúcsmagasság ciklusról ciklusra csökken.
- KE + PE = E (minden pattanásnál csökken)
- Visszaütés e < 1
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
Amikor egy labdát leejtenek és a padlóról visszapattan, ugyanolyan magasra, magasabbra vagy alacsonyabbra tér vissza, mint ahonnan ejtették?
Mérlegelendő jóslatok
- Ugyanarra a magasságra tér vissza (nem vész el energia).
- Magasabbra tér vissza, mint az ejtési magasság.
- Alacsonyabbra tér vissza, mint az ejtési magasság (energia vész el).
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Tömeg (kg)
- Ejtési magasság (m)
Amit mérsz:
- Gravitációs PE (J)
- Visszapattanási magasság (1. pattanás) (m)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a Pattogó labda előbeállítást. Jegyezd fel a labda padló feletti kiinduló magasságát és tömegét.
- Ellenőrizd, hogy a magasságmérő a labdához csatlakozik — a labda padló feletti magasságát mutatja méterben.
- Futtasd a szimulációt, és hagyd a labdát esni és pattanni. Állj meg az első visszapattanás csúcsán, és rögzítsd az elért csúcsmagasságot.
Vezéregyenlet
Gravitációs helyzeti energia — PE = m·g·h
A labda elengedés előtti padló feletti magasságában tárolt energia — ez az energiakeret, amely esés közben mozgási energiává, pattanás után pedig ismét magassággá alakulhat.
Mozgási energia — KE = ½·m·v²
A labda mozgásának energiája. Közvetlenül az ütés előtt gyakorlatilag az egész esési PE KE-vé alakult; a pattanás csak ennek a KE-nek egy részét adja vissza, ezért marad el a visszapattanás az ejtési magasságtól.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Minden sornál oszd el a visszapattanási magasságot az ejtési magassággal. Mit veszel észre erről az arányról a három mérésedben?
- A labda visszaütési együtthatója 0.8. Négyzetre emeld ezt az értéket, és hasonlítsd a fenti arányhoz. Milyen kapcsolatot találsz?
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- Ha a talalt magasságarány pattanásról pattanásra állandó marad, jósld meg az első mérésed *második* visszapattanásának csúcsmagasságát. Hány pattanás kell, hogy a csúcsmagasság 1 cm alá essen?
- Egy valódi leejtett labda minden pattanásnál kis energiát veszít légellenállásra és hangra. A valódi labda visszapattanási magasságai gyorsabban vagy lassabban csökkennek, mint az itt talált idealizált e² mintázat?
- 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
- Üdv a Pattogó labdánál
- Válaszd ki a labdát
- Nyomd meg az Indítást
- Kihunyó pattanások
- Nyisd meg az adatokat
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.