抛射运动和动能

1·预测

如果你更快地发射球,它发射时的动能和最大高度将如何变化?

2·设置

  1. 打开射弹模拟并按“重置”。
  2. 启用速度探头和高度读数。
  3. 设置下面每个试验的启动速度,按“播放”,然后记录峰值。

3·收集数据

质量 m (kg)发射速度v (m/s)KE = ½mv² (J)最大高度h (m)
1.008.00
1.0010.00
1.0012.00

绘制最大高度h(y轴)相对发射时动能KE(x轴)的关系图。

4·分析

  1. 写出计算过程,求出其中一次试验的KE = ½mv²,并与模拟的动能读数进行比较。
  2. 描述发射动能与最大高度之间的关系。是线性的吗?引用表格中的数字。

5·扩展

  1. 在固定速度下,什么发射角度可以提供最大的最大高度?解释一下为什么。
  2. 真正的射弹不会达到您的表格预测的高度。缺失的能量去哪儿了?

这个实验背后的物理原理

动能

发射时的运动能量,来自您为每次试验设置的质量和发射速度。

重力势能

在球的最高高度处储存的能量。通过机械能守恒,这应该等于忽略空气阻力时发射时的动能——这就是您的数据表正在测试的关系。

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