拋射運動和動能
1·預測
如果你更快發射球,它發射時的動能和最大高度會如何改變?
- 兩者均增加
- 他們保持不變
- 動能增加但高度不變
2·設定
- 開啟拋體模擬預設並按下「重設」。
- 啟用速度探頭和高度讀數。
- 設定下面每個試驗的啟動速度,按「播放」,然後記錄峰值。
3·收集數據
| 質量 m (kg) | 發射速度v (m/s) | KE = ½mv² (J) | 最大高度h (m) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 8.00 | ||
| 1.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 12.00 |
繪製最大高度h(Y軸)相對發射時動能KE(x軸)的關係圖。
4·分析
- 寫出計算過程,求出其中一次試驗的KE = ½mv²,並與模擬的動能讀數進行比較。
- 描述發射動能與最大高度之間的關係。是線性的嗎?引用表格中的數字。
5·擴展
- 在固定速度下,什麼發射角度可以提供最大的最大高度?解釋一下為什麼。
- 真正的彈體不會達到您的表格預測的高度。缺失的能量去哪了?
這個實驗背後的物理原理
動能
發射時的運動能量,來自您為每次試驗設定的質量和發射速度。
重力位能
在球的最高高度儲存的能量。透過機械能守恆,這應該等於忽略空氣阻力時發射時的動能——這就是您的數據表正在測試的關係。