발사체 운동 및 운동 에너지
1 · 예측
공을 더 빨리 발사하면 발사 시 운동 에너지와 최대 높이가 어떻게 변합니까?
- 둘 다 증가
- 그대로 유지됩니다
- 운동에너지는 증가하지만 높이는 그대로 유지됩니다.
2 · 설정
- 발사체 시뮬레이션을 열고 재설정을 누릅니다.
- 속도 프로브와 높이 판독을 활성화합니다.
- 아래 각 시행의 발사 속도를 설정하고 재생을 누른 다음 최고값을 기록합니다.
3 · 데이터 수집
| 질량 m (kg) | 발사 속도 v (m/s) | KE = ½mv² (J) | 최대 높이 h (m) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 8.00 | ||
| 1.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 12.00 |
최대 높이 h(y축)를 발사 시 운동 에너지 KE(x축)에 대해 그래프로 그리세요.
4 · 분석
- 한 시행에 대해 KE = ½mv²를 계산하는 과정을 보이고, 시뮬레이션의 운동 에너지 측정값과 비교하세요.
- 발사 운동에너지와 최대 높이 사이의 관계를 설명합니다. 선형인가요? 테이블에서 숫자를 인용하세요.
5 · 확장
- 고정된 속도에서 가장 큰 최대 높이를 제공하는 발사 각도는 무엇입니까? 이유를 설명하세요.
- 실제 발사체는 테이블에서 예측한 높이에 도달하지 않습니다. 사라진 에너지는 어디로 가나요?
이 실험의 물리학
운동에너지
각 시행에 대해 설정한 질량 및 발사 속도를 통해 발사 시 모션 에너지.
중력 위치 에너지
공의 최고 높이에 저장된 에너지입니다. 기계적 에너지 보존에 따라 이는 공기 저항이 무시될 때 발사 시 운동 에너지와 같아야 합니다. 이것이 데이터 테이블이 테스트하는 관계입니다.