Mekanikk

Prosjektilbevegelse

Se den parabelformede banen mens tyngdekraften buer banen nedover.

Prosjektilbevegelse — interaktiv Mekanikk-simulering. Se den parabelformede banen mens tyngdekraften buer banen nedover. Gratis virtuell fysikk-lab i nettleseren med SI-målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.

Bevegelsesuavhengighet

Horisontal og vertikal bevegelse er uavhengige. Den horisontale farten forblir konstant (luftmotstand ignoreres) mens tyngdekraften trekker objektet nedover.

Galileo viste at et prosjektils horisontale bevegelse ikke påvirker det vertikale fallet. Du kan behandle bevegelsen som to separate problemer: konstant hastighet langs x, og konstant akselerasjon langs y på grunn av tyngdekraften. Å kombinere dem sporer en parabel.

Undersøkelsesgrunnlag

Planlegg spørsmålet før du åpner labben

Oppgavegrunnlaget speiler den forhåndsgenererte siden: problemstilling, konkurrerende prediksjoner, variabelroller, styrende lover, oppsett, analyse og videreutviklingsoppgaver forblir synlige og i denne rekkefølgen.

Problemstilling

Hvis du skyter kulen ut raskere, hvordan vil den kinetiske energien ved utskyting og den maksimale høyden endres?

Prediksjoner å veie

Variabelroller

Hva du setter:

Hva du måler:

Hvordan undersøkelsen foregår

  1. Åpne prosjektilsimuleringen og trykk Nullstill.
  2. Aktiver hastighetssonden og høydeavlesningen — høyden måles fra GULVET, ikke fra startpunktet, så den inkluderer ballens faste 1,2 m starthøyde.
  3. Sett utskytingsfarten for hvert forsøk under, trykk Spill av, og registrer toppverdiene.

Styrende likning

Kinetisk energi — KE = ½·m·v²

Bevegelsesenergien ved utskyting, fra massen og utskytingsfarten du satte for hvert forsøk.

Gravitasjonell potensiell energi — PE = m·g·h

Energien som lagres ved kulens toppunkt, lest fra kulens høyde over GULVET — ikke over oppskytingspunktet. Fordi denne oppskytingen er vinklet (ikke rett oppover), er det bare den vertikale komponenten av oppskytingshastigheten som blir omgjort til ekstra stigning over oppskytingspunktet: den utgjør 64 % av oppskytings-KE ved denne vinkelen (resten forblir horisontal bevegelse, fortsatt til stede ved toppunktet). Men avlesningshøyden inkluderer også kulens faste oppskytingshøyde på 1,2 m over gulvet, så PE ved toppunktet er m·g·(1,2 m + stigning) — ikke bare 0,64× oppskytings-KE, og forholdet mellom dem endres med hastigheten i stedet for å forbli fast.

Hva det utskrivbare arbeidsarket ber elevene finne ut

Hvor dette dukker opp utenfor labben

  1. Prediker: hva skjer med maksimal høyde?
  2. Endre: sett utskytingsfarten til 8 m/s
  3. Kjør: registrer to forsøk
  4. Les grafen
  5. Forklar: hva observerte du?

Åpne den interaktive simuleringen for å bygge scenen, trykk Spill av, og utforsk med målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.

Åpne interaktiv lab →

Last ned arbeidsark →

Fritt fall og prosjektilbevegelse

Mekanikk