Izsviesta ķermeņa kustība un kinētiskā enerģija

1 · Prognozē

Ja palaidīsi bumbu ātrāk, kā mainīsies tās kinētiskā enerģija startā un maksimālais augstums?

2 · Iestati

  1. Atver izsviesta ķermeņa simulāciju un nospied Atiestatīt.
  2. Ieslēdz ātruma zondi un augstuma rādījumu — augstums tiek mērīts no GRĪDAS, nevis no palaišanas punkta, tāpēc tas ietver bumbas nemainīgo 1,2 m palaišanas augstumu.
  3. Iestati metiena ātrumu katram mēģinājumam zemāk, nospied „Atskaņot” un ieraksti maksimālās vērtības.

3 · Vāc datus

Masa m (kg)Palaišanas ātrums v (m/s)KE = ½mv² (J)Maksimālais augstums h (m)
1.008.00
1.0010.00
1.0012.00

Zīmē maksimālo augstumu h (y ass) pret kinētisko enerģiju startā KE (x ass).

4 · Analizē

  1. Parādi savu aprēķinu KE = ½mv² vienam mēģinājumam un salīdzini to ar simulācijas kinētiskās enerģijas rādījumu.
  2. Apraksti sakarību starp starta kinētisko enerģiju un maksimālo augstumu. Vai tā ir lineāra? Citē skaitļus no savas tabulas.

5 · Paplašina

  1. Pie fiksēta ātruma, kāds metiena leņķis dod vislielāko maksimālo augstumu? Izskaidro, kāpēc.
  2. Īsti ķermeņi nesasniedz augstumu, ko prognozē tava tabula. Kur aiziet trūkstošā enerģija?

Fizika aiz šī eksperimenta

Kinētiskā enerģija

Kustības enerģija startā, no masas un metiena ātruma, ko tu iestatīji katram mēģinājumam.

Gravitācijas potenciālā enerģija

Enerģija, kas uzkrāta bumbas maksimālajā augstumā, nolasīta no bumbas augstuma virs GRĪDAS — nevis virs palaišanas punkta. Tā kā šis palaišanas leņķis ir slīps (nevis vertikāls), tikai palaišanas ātruma vertikālā komponente pārvēršas par papildu pacelšanos virs palaišanas augstuma: šajā leņķī tā nes 64% no palaišanas kinētiskās enerģijas (pārējā paliek horizontālā kustībā, kas saglabājas arī virsotnē). Bet rādījuma augstums ietver arī bumbas nemainīgo 1,2 m palaišanas augstumu virs grīdas, tāpēc PE virsotnē ir m·g·(1,2 m + pacelšanās) — ne vienkārši 0,64× no palaišanas KE, un attiecība starp tām mainās atkarībā no ātruma, nevis paliek nemainīga.

← Atpakaļ pie eksperimenta

Mehānika

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas