A trambulin semmi mást nem jelent, mint egyszerű szórakozás, de valójában a fizika legegyszerűbb törvényeinek összetett tömbje. Az ugrás felfelé és lefelé klasszikus példa az energia megőrzésére, a potenciálról a kinetikusra. Hooke törvényeit és a tavaszi konstansokat is bemutatja. Ezenkívül igazolja és illusztrálja a Newton három mozgási törvényét.
A nap videója
Kinetikus energia
Kinetikus energia akkor jön létre, amikor egy adott tömeggel rendelkező tárgy egy bizonyos sebességgel mozog. Más szóval, minden mozgó tárgynak kinetikus energiája van. A kinetikus energia képletje a következő: KE = (1/2) mv ^ 2, ahol m tömeg, és v sebesség. Amikor ugrálsz egy trambulinra, a testednek olyan kinetikus energiája van, amely idővel változik. Ahogy ugrál felfelé és lefelé, a mozgási energiája nő és csökken a sebességgel. A kinetikus energiája a legnagyobb, csak mielőtt eltalálja a trambulint, és lefelé hagyja a trambulin felületét. A kinetikus energiád 0, ha eléred a magasságodat és elkezd leereszkedni, és amikor a trambulinon van, felfelé halad.
Potenciális energia
A potenciális energia változások együtt mozognak. Bármikor, a teljes energia egyenlő a potenciális energiáddal és a kinetikus energiáddal. A potenciális energia a magasság függvénye, és az egyenlet a következő: PE = mgh ahol m tömeg, g gravitációs állandó és h magasság. Minél magasabb a te energiád, annál több potenciális energiád van. Ahogy elhagyja a trambulint, és felfelé utazik, kinetikus energiája csökkenti a magasabb szintet. Más szóval, lelassít. Ahogy lelassul és nyereséget ér el, a kinetikus energiád átkerül potenciális energiává. Hasonlóképpen, ahogy csökken, a magasság csökken, ami csökkenti potenciális energiáját. Ez az energiacsökkenés azért áll fenn, mert energiája a potenciális energiától a mozgási energiává változik. Az energiaátadás klasszikus példa az energia megőrzésére, amely kimondja, hogy a teljes energia állandó az idő múlásával.
Hooke törvénye
Hooke törvénye a forrásokat és az egyensúlyt tárgyalja. A trambulin lényegében rugalmas lemez, amely több rugóval van összekötve. Ahogy a trambulinra érkezik, a rugók és a trambulin felülete a test erejének eredményeképpen nyúlik vissza. Hooke törvénye kimondja, hogy a rugók fognak dolgozni, hogy visszatérjen az egyensúlyi helyzetbe. Más szavakkal, a rugók visszahúzódnak a test súlya ellen, ahogy földet ér. Az erő nagysága megegyezik azzal, amit a trambulinon gyakorol, amikor földet ér. Hooke törvényét a következő egyenlet tartalmazza: F = -kx, ahol F erő, k a rugóállandó, és x a rugó elmozdulása.Hooke törvénye csak a potenciális energia egy másik formája. Ahogyan a trambulin hamarosan meghajtja Önt, a kinetikus energiája 0, de a potenciális energiája maximalizálódik, annak ellenére, hogy magasságban van. Ez azért van, mert potenciális energiája a tavaszi állandóhoz és a Hooke törvényéhez kapcsolódik.
Newton mozgásszabadságai
A trambulinon való ugrás kiváló módja annak, hogy bemutassuk mind a Newton's Motion törvényeit. Az első törvény, amely kimondja, hogy egy tárgy folytatja a mozgását, hacsak nem egy külső erő hatással van, azt illusztrálja, hogy nem szárnyalsz az égbe, amikor felugorsz, és nem repülsz át az alján a trambulin, amikor lejön. A gravitáció és a trambulin rugói megdermednek. Newton második törvénye azt szemlélteti, hogy a sebesség változik az F = ma alapegyenletével, vagy az erő egyenlő a gyorsulással megszorzott tömeggel. Ez az egyszerű egyenlet a kinetikus energia egyenleteinek megtalálására szolgál, ahol a gyorsulás egyszerűen gravitáció. Newton harmadik törvénye kimondja, hogy minden cselekvésnél ugyanolyan ellentétes reakció van. Ezt Hooke törvénye illusztrálja. Amikor a rugók feszülnek, egyenlő és ellentétes erőt képviselnek, visszacsúsznak az egyensúlyba, és felszállítják a levegőbe.
