Mehanika
Poskakujoča žoga
Opazuj, kako vsak odboj pade nekoliko niže, ker energija uhaja.
Poskakujoča žoga — interaktivna simulacija Mehanika. Opazuj, kako vsak odboj pade nekoliko niže, ker energija uhaja. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Izguba energije pri odbojih
Poskakujoča žoga izgublja mehansko energijo pri vsakem udarcu, ko je odbojnost manjša od 1. Vsak odboj doseže nižjo višino.
Kinetična energija se pretvori v potencialno na vrhu vsakega odboja, trk s tlemi pa je neprožen. Odbojnost pod 1 pomeni, da žoga zapusti tla počasneje, kot je prispela, zato vrh pada z vsakim ciklom.
- KE + PE = E (pada z vsakim odbojem)
- Odbojnost e < 1
Oris preiskave
Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij
Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.
Vodilno vprašanje
Ko žogo spustiš in se odbije od tal, ali poskoči nazaj do višine, s katere je padla, višje ali nižje?
Predvidevanja za pretehtanje
- Poskoči nazaj do iste višine (energija se ne izgubi).
- Poskoči višje od padalne višine.
- Poskoči nižje od padalne višine (del energije se izgubi).
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Masa (kg)
- Višina spusta (m)
Kaj izmeriš:
- Gravitacijska PE (J)
- Višina odboja (1. odboj) (m)
Kako poteka preiskava
- Odpri prednastavitev Poskakujoča žoga. Zabeleži začetno višino žoge nad tlemi in njeno maso.
- Preveri, da je sonda višine pripeta na žogo — poroča višino žoge nad tlemi v metrih.
- Zaženi simulacijo in pusti žogo pasti ter odbiti se. Ustavi na vrhu prvega odboja in zabeleži doseženo vrhovno višino.
Vodilna enačba
Gravitacijska potencialna energija — PE = m·g·h
Energija, shranjena v višini žoge nad tlemi tik pred izpustom — to je energetski proračun, ki se lahko pretvori v kinetično energijo med padcem in po odboju nazaj v višino.
Kinetična energija — KE = ½·m·v²
Energija gibanja žoge. Tik pred udarcem se vso PE padca pretvorilo v KE; odboj nato vrne le del te KE — zato odboj zaostane za padalno višino.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Za vsako vrstico deli višino odboja s padalno višino. Kaj opaziš o tem razmerju pri svojih treh poskusih?
- Odbojnost žoge je 0,8. Kvadriraj to vrednost in primerjaj z razmerjem, ki si ga izračunal zgoraj. Katero zvezo najdeš?
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Če višinsko razmerje, ki si ga našel, ostane konstantno odboj za odbojem, napovej vrhovno višino *drugega* odboja za svoj prvi poskus. Koliko odbojev bi potrebovali, da vrhovna višina pade pod 1 cm?
- Prava spuščena žoga ob vsakem odboju izgubi tudi malo energije v zračni upor in zvok. Bi pričakoval, da višine odbojev prave žoge padajo hitreje ali počasneje od idealiziranega vzorca e², ki si ga našel tukaj?
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Middle School Physical Science — Kinetic energy
- Middle School Physical Science — Energy in, energy out
- Dobrodošli pri poskakujoči žogi
- Izberi žogo
- Pritisni Predvajaj
- Umirajoči odboji
- Odpri podatke
- Uspelo ti je!
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →