Mekanik
Zıplayan top
Enerji kaybedildikçe her sıçramanın biraz daha alçalmasını izleyin.
Zıplayan top — etkileşimli Mekanik simülasyonu. Enerji kaybedildikçe her sıçramanın biraz daha alçalmasını izleyin. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Sıçramalarda enerji kaybı
Zıplayan bir top, tekrarlılık katsayısı 1'den küçük olduğunda her çarpışmada mekanik enerji kaybeder. Her sıçrama daha düşük bir yüksekliğe ulaşır.
Kinetik enerji her sıçramanın tepesinde potansiyel enerjiye dönüşür, ancak zeminle çarpışma esnektir olmayan (inelastik) bir çarpışmadır. 1'den küçük tekrarlılık, topun zemini geldiğinden daha yavaş terk ettiği anlamına gelir, bu yüzden tepe yüksekliği her döngüde azalır.
- KE + PE = E (her sıçramada azalır)
- Tekrarlılık e < 1
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
Bir top düşürülüp yerden sektiğinde, bırakıldığı yüksekliğe mi, daha yüksek bir yüksekliğe mi yoksa daha düşük bir yüksekliğe mi geri dönüyor?
Tartılacak tahminler
- Aynı yüksekliğe geri döner (enerji kaybı olmaz).
- Düşme yüksekliğinden daha yükseğe geri döner.
- Düşme yüksekliğinden daha aşağıya geri döner (bir miktar enerji kaybolur).
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Kütle (kg)
- Düşme Yüksekliği (m)
Ölçtüğünüz şey:
- Yerçekimi PE (J)
- Geri Tepme Yüksekliği (1. sıçrama) (m)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Zıplayan Top ön ayarını açın. Topun yerden başlangıç yüksekliğine ve kütlesine dikkat edin.
- Yükseklik sondasının topa takılı olduğunu doğrulayın; topun yerden yüksekliğini metre cinsinden bildirir.
- Simülasyonu çalıştırın ve topun düşmesine ve sıçramasına izin verin. İlk geri tepmenin zirvesinde duraklayın ve ulaşılan zirve yüksekliğini kaydedin.
Yönetim denklemi
Yerçekimi Potansiyel Enerjisi — PE = m·g·h
Topun serbest bırakılmadan hemen önce yerden yüksekliğinde depolanan enerji; bu, düşme sırasında kinetik enerjiye ve sıçrama sonrasında tekrar yüksekliğe dönüşmek için mevcut olan enerji bütçesidir.
Kinetik Enerji — KE = ½·m·v²
Topun hareketinin enerjisi. Çarpmadan hemen önce, aslında düşmenin PE'sinin tamamı KE'ye dönüştü; sıçrama daha sonra bu KE'nin yalnızca bir kısmını geri getirir, bu nedenle geri tepme düşme yüksekliğinin altında kalır.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Her sıra için geri tepme yüksekliğini düşme yüksekliğine bölün. Üç denemenizde bu oran hakkında ne fark ettiniz?
- Topun iadesi 0,8'dir. Bu değerin karesini alın ve yukarıda hesapladığınız oranla karşılaştırın. Nasıl bir ilişki buluyorsunuz?
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Bulduğunuz yükseklik oranı sıçramadan sonra sabit kalıyorsa, ilk denemeniz için *ikinci* geri sıçramanın en yüksek yüksekliğini tahmin edin. Tepe yüksekliğinin 1 cm'nin altına düşmesi için kaç sıçrama gerekir?
- Gerçek bir düşen top, her zıplamada hava direnci ve ses nedeniyle bir miktar enerji kaybeder. Gerçek bir topun geri tepme yüksekliğinin, burada bulduğunuz ideal e² modelinden daha hızlı mı yoksa daha yavaş mı düşmesini beklersiniz?
- 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
- Hoş geldiniz: Zıplayan top
- Seçin: top
- Oynat'a basın
- Azalan sıçramalar
- Verileri açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.