Ruch pocisku i energia kinetyczna
1 · Prognoza
Jeśli wystrzelisz kulkę szybciej, jak zmienią się jej energia kinetyczna przy wystrzale i wysokość maksymalna?
- Obie rosną
- Pozostają bez zmian
- Energia kinetyczna rośnie, ale wysokość pozostaje ta sama
2 · Przygotowanie
- Otwórz symulację ruchu pocisku i naciśnij Reset.
- Włącz sondę prędkości i odczyt wysokości.
- Ustaw prędkość wystrzału dla każdej próby poniżej, naciśnij Play i zapisz wartości szczytowe.
3 · Zbieranie danych
| Masa m (kg) | Prędkość wystrzału v (m/s) | Ek = ½mv² (J) | Wysokość maks. h (m) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 8.00 | ||
| 1.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 12.00 |
Narysuj wysokość maksymalną h (oś y) względem energii kinetycznej przy wystrzale KE (oś x).
4 · Analiza
- Pokaż obliczenie KE = ½mv² dla jednej próby i porównaj z odczytem energii kinetycznej symulacji.
- Opisz zależność między energią kinetyczną wystrzału a wysokością maksymalną. Czy jest liniowa? Przywołaj liczby z tabeli.
5 · Rozszerzenie
- Przy stałej prędkości, który kąt wystrzału daje największą wysokość maksymalną? Wyjaśnij dlaczego.
- Prawdziwe pociski nie osiągają wysokości przewidzianej w Twojej tabeli. Dokąd znika brakująca energia?
Fizyka tego eksperymentu
Energia kinetyczna
Energia ruchu w chwili wystrzału, z masy i prędkości wystrzału ustawionych dla każdej próby.
Energia potencjalna grawitacji
Energia zgromadzona na wysokości szczytowej kulki. Z zasady zachowania energii mechanicznej powinna równać się energii kinetycznej wystrzału przy pominięciu oporu powietrza — właśnie tę zależność testuje Twoja tabela danych.