Hajítás és mozgási energia
1 · Jóslás
Ha gyorsabban lődd ki a labdát, hogyan változik a kilövéskori mozgási energiája és a maximális magassága?
- Mindkettő nő
- Ugyanazok maradnak
- A mozgási energia nő, de a magasság ugyanaz marad
2 · Előkészítés
- Nyisd meg a hajítás-szimulációt, és nyomd meg a Visszaállítást.
- Engedélyezd a sebességmérőt és a magasság-kijelzőt.
- Állítsd be a kilövési sebességet az alábbi minden méréshez, nyomd meg az Indítást, és rögzítsd a csúcsértékeket.
3 · Adatgyűjtés
| Tömeg m (kg) | Kilövési sebesség v (m/s) | KE = ½mv² (J) | Maximális magasság h (m) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 8.00 | ||
| 1.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 12.00 |
Ábrázold a maximális h magasságot (y-tengely) a kilövéskori KE mozgási energiával (x-tengely) szemben.
4 · Elemzés
- Mutasd meg a KE = ½mv² számítást egyik mérésnél, és hasonlítsd össze a szimuláció mozgásienergia-kijelzőjével.
- Írd le a kilövéskori mozgási energia és a maximális magasság kapcsolatát. Lineáris-e? Hivatkozz a táblázatod számaira.
5 · Kiterjesztés
- Rögzített sebességnél melyik kilövési szög adja a legnagyobb maximális magasságot? Magyarázd meg, miért.
- A valódi lövedékek nem érik el a táblázatod által jósolt magasságot. Hová megy az eltűnő energia?
A fizika a kísérlet mögött
Mozgási energia
A kilövéskori mozgási energia, a minden mérésnél beállított tömegből és kilövési sebességből.
Gravitációs helyzeti energia
A labda csúcsmagasságánál tárolt energia. A mechanikus energia megmaradása miatt ez légellenállás elhanyagolásakor egyenlő a kilövéskori mozgási energiával — ezt a kapcsolatot teszteli az adattáblázatod.
Mechanika
- Labda rámpán: energia súrlódásmentes ferde síkon
- Blok súrlódásos rámpán: a tapadási súrlódás küszöbének megtalálása
- Végsebesség: esés légellenállással
- Erőlabor: Newton második törvénye
- Ellentétes erők: Newton második törvénye és impulzus
- Pattogó labda: energiaveszteség ütközéskor
- Rugalmas ütközések és impulzusmegmaradás
- Rugalmatlan ütközés és impulzusmegmaradás
- Newton-inga: impulzus- és energiátadás
- Egyszerű inga
- Tömeg rugón: egyszerű harmonikus rezgőmozgás
- Egyenletes körmozgás és centripetális erő