Tungkol sa Trampoline Physics

The Physics Of Trampolines

The Physics Of Trampolines
Tungkol sa Trampoline Physics
Tungkol sa Trampoline Physics
Anonim

Ang isang trampolin ay lumilitaw na walang higit sa simpleng kasiyahan, ngunit ito ay talagang isang komplikadong hanay ng mga pinaka-pangunahing batas ng pisika. Ang paglukso pataas at pababa ay isang klasikong halimbawa ng pag-iingat ng enerhiya, mula sa potensyal sa kinetic. Ipinapakita rin nito ang mga batas ni Hooke at ang spring constant. Higit pa rito, pinatotohanan at inilalarawan ang bawat isa sa tatlong batas ng paggalaw ni Newton.

Video ng Araw

Kinetic Energy

Kinetiko enerhiya ay nilikha kapag ang isang bagay na may ilang mga halaga ng mass ay gumagalaw sa isang ibinigay na bilis. Sa ibang salita, ang lahat ng mga gumagalaw na bagay ay may kinetic energy. Ang formula para sa kinetic energy ay ang mga sumusunod: KE = (1/2) mv ^ 2, kung saan ang m ay mass, at v ay bilis. Kapag tumalon ka sa isang trampolyo, ang iyong katawan ay may kinetic energy na nagbabago sa paglipas ng panahon. Bilang tumalon ka pataas at pababa, ang iyong kinetic energy ay nagdaragdag at bumababa sa iyong bilis. Ang iyong kinetiko na enerhiya ay pinakadakila, bago mo matamaan ang trampolin sa daan pababa at kapag iniwan mo ang ibabaw ng trampoline sa daanan. Ang iyong kinetiko enerhiya ay 0 kapag naabot mo ang taas ng iyong pagtalon at magsimulang bumaba at kapag nasa trampolin, tungkol sa magpatibay paitaas.

Potensyal na Enerhiya

Ang mga potensyal na enerhiya ay nagbabago kasama ang kinetiko na enerhiya. Sa anumang oras, ang iyong kabuuang lakas ay katumbas ng iyong potensyal na enerhiya plus iyong kinetiko enerhiya. Ang potensyal na enerhiya ay isang function ng taas at ang equation ay ang mga sumusunod: PE = mgh kung saan ang m ay mass, g ay ang constant na gravity at h ay taas. Ang mas mataas ikaw ang mas potensyal na lakas na mayroon ka. Habang iniwan mo ang trampolin at nagsisimula kang maglakbay pataas, ang iyong kinetic energy ay bumababa ng mas mataas na up mo. Sa madaling salita, ikaw ay nagpapabagal. Habang nagpapabagal ka at nakakakuha ng taas ang iyong kinetiko na enerhiya ay inilipat sa potensyal na enerhiya. Gayundin, habang bumagsak ka, ang iyong taas ay bumababa na bumababa sa iyong potensyal na enerhiya. Ang pagbawas ng enerhiya ay umiiral dahil ang iyong enerhiya ay nagbabago mula sa potensyal na enerhiya sa kinetiko na enerhiya. Ang paglipat ng enerhiya ay isang klasikong halimbawa ng pag-iingat ng enerhiya, na nagsasaad na ang kabuuang lakas ay tapat sa paglipas ng panahon.

Batas ng Hooke

Ang batas ni Hooke ay nakikipagtulungan sa mga bukal at balanse. Ang isang trampolina ay karaniwang isang nababanat na disc na nakakonekta sa ilang mga bukal. Habang lumalakad ka sa palundagan, ang mga bukal at ang palakol na ibabaw ay umaabot bilang resulta ng puwersa ng iyong katawan na dumarating dito. Ang batas ni Hooke ay nagsasaad na ang mga bukal ay gagana upang bumalik sa ekwilibrium. Sa ibang salita, ang mga bukal ay babalik laban sa bigat ng iyong katawan habang ikaw ay nakarating. Ang kalakhan ng puwersang ito ay katumbas ng iyong pinagsasabik sa palundagan kapag nakarating ka. Ang batas ng Hooke ay nakasaad sa sumusunod na equation: F = -kx kung saan ang F ay puwersa, k ay ang spring constant at x ay ang pag-aalis ng spring.Ang batas ni Hooke ay isa pang anyo ng potensyal na enerhiya. Tulad ng malapit na palakpakan ng trampolyo, ang iyong kinetiko na enerhiya ay 0 ngunit ang iyong potensyal na enerhiya ay masulit, kahit na ikaw ay nasa pinakamababang taas. Ito ay dahil ang iyong potensyal na enerhiya ay may kaugnayan sa spring constant at Hooke's Law.

Mga Batas ng Paggalaw ni Newton

Ang paglukso sa isang trampolin ay isang mahusay na paraan upang ilarawan ang lahat ng tatlong Batas ng Paggalaw ni Newton. Ang unang batas, na nagsasaad na ang isang bagay ay magpapatuloy sa paggalaw nito maliban kung kumilos sa pamamagitan ng isang puwersa sa labas, ay inilalarawan sa pamamagitan ng ang katunayan na hindi ka pumupunta sa kalangitan kapag tumalon ka at hindi mo lumipad sa ilalim ng ang palundagan kapag bumaba ka. Ang gravity at ang mga bukal ng palundagan ay nagpapalakas sa iyo. Ang ikalawang batas ng Newton ay naglalarawan kung paano ang pagbabago ng bilis ng pangunahing equation ng F = ma, o lakas ay katumbas ng masa na pinarami ng acceleration. Ang simpleng equation na ito ay ginagamit upang mahanap ang mga equation para sa kinetiko enerhiya, kung saan ang acceleration ay gravity lamang. Ang mga batas ng ikatlong batas ni Newton kaysa sa bawat pagkilos ay may katumbas na reaksyon. Inilalarawan ito ng batas ni Hooke. Kapag ang mga bukal ay nakaunat ay nagpapakita ng isang katumbas at tapat na puwersa, pinipilit pabalik sa punto ng balanse at pinapatnubayan ka sa hangin.