Mehanika
Met telesa
Opazuj parabolični lok, medtem ko težnost pot ukrivi navzdol.
Met telesa — interaktivna simulacija Mehanika. Opazuj parabolični lok, medtem ko težnost pot ukrivi navzdol. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Neodvisnost gibanj
Vodoravno in navpično gibanje sta neodvisni. Vodoravna hitrost ostaja konstantna (brez zračnega upora), težnost pa vleče predmet navzdol.
Galileo je pokazal, da vodoravno gibanje izstrelka ne vpliva na njegov navpični padec. Gibanje lahko obravnavaš kot dve ločeni problemi: konstantna hitrost po x in konstanten pospešek po y zaradi težnosti. Njuna kombinacija začrta parabolo.
- x = v₀ cos θ · t
- y = v₀ sin θ · t − ½gt²
- Domet R ≈ (v₀² sin 2θ) / g
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
Če žogo izstreliš hitreje, kako se spremenita njena kinetična energija ob izstrelitvi in njena največja višina?
Predvidevanja za pretehtanje
- Obe se povečata
- Ostaneta enaki
- Kinetična energija se poveča, višina pa ostane enaka
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Masa m (kg)
- Izstrelna hitrost v (m/s)
Kaj izmeriš:
- KE = ½mv² (J)
- Največja višina h (m)
Kako poteka preiskava
- Odpri simulacijo meta telesa in pritisni Ponastavi.
- Omogočite sondo za hitrost in branje višine — višina se meri od TAL, ne od točke izstrelitve, zato vključuje fiksno višino izstrelitve žoge 1,2 m.
- Nastavi izstrelno hitrost za vsak poskus spodaj, pritisni Predvajaj in zabeleži vrhovne vrednosti.
Vodilna enačba
Kinetična energija — KE = ½·m·v²
Energija gibanja ob izstrelitvi, iz mase in izstrelne hitrosti, ki ju nastaviš za vsak poskus.
Gravitacijska potencialna energija — PE = m·g·h
Energija, shranjena na največji višini krogle, se bere iz višine krogle nad TLEMI — ne nad točko izstrelitve. Ker je ta izstrelitev kotna (ne ravno navzgor), se samo navpična komponenta hitrosti izstrelitve spremeni v dodatni vzpon nad izstrelitvijo: nosi 64% kinetične energije izstrelitve pri tem kotu (preostanek ostane vodoravno gibanje, še vedno prisotno na vrhu). A branje višine vključuje tudi fiksno višino izstrelitve krogle 1,2 m nad tlemi, zato je potencialna energija na vrhu m·g·(1,2 m + vzpon) — ne preprosto 0,64× kinetična energija izstrelitve, in razmerje med njima se spreminja s hitrostjo, ne pa ostaja fiksno.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Pokaži svoj račun KE = ½mv² za en poskus in ga primerjaj z odčitkom kinetične energije simulacije.
- Opiši razmerje med izstrelno kinetično energijo in največjo višino. Je linearno? Navedi številke iz svoje tabele.
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Pri fiksni hitrosti, kateri izstrelni kot da največjo višino? Razloži zakaj.
- Pravi izstrelki ne dosežejo višine, ki jo napoveduje tvoja tabela. Kam gre manjkajoča energija?
- AP Physics 1 — Unit 1: Kinematics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 1: Kinematics
- IB Physics — A.1 Kinematics
- General High School Physics — Motion & kinematics
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Predvidi: kaj se zgodi z največjo višino?
- Spremeni: nastavi izstrelno hitrost na 8 m/s
- Zaženi: zajemi dva poskusa
- Preberi graf
- Razloži: kaj si opazoval?
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →