Tungkol sa pisika ng trampolin

Talaan ng mga Nilalaman:

Anonim

Ang isang trampolin ay lilitaw bilang walang higit sa simpleng kasiyahan, ngunit ito ay talagang isang kumplikadong hanay ng mga pinaka pangunahing mga batas ng pisika. Ang paglukso pataas at pababa ay isang klasikong halimbawa ng pag-iingat ng enerhiya, mula sa potensyal sa kinetic. Nagpapakita din ito ng mga batas ni Hooke at pare-pareho ang tagsibol. Bukod dito, pinatutunayan at inilalarawan nito ang bawat isa sa tatlong mga batas ng paggalaw ni Newton.

Tumalon sa pagkakataon na malaman ang tungkol sa pisika ng isang trampolin. Credit: John Lund / Nevada Weir / Blend Images / Getty Images

Enerhiya ng Kinetic

Ang enerhiya ng kinetic ay nilikha kapag ang isang bagay na may kaunting dami ng masa ay gumagalaw na may isang bilis. Sa madaling salita, ang lahat ng mga gumagalaw na bagay ay may enerhiya na kinetic. Ang pormula para sa enerhiya ng kinetic ay ang mga sumusunod: KE = (1/2) mv ^ 2, kung saan ang m ay masa, at v ang bilis. Kapag tumalon ka sa isang trampolin, ang iyong katawan ay may enerhiya na kinetic na nagbabago sa paglipas ng panahon. Habang tumatalon ka pababa, ang iyong kinetic enerhiya ay nagdaragdag at bumababa sa iyong bilis. Ang iyong kinetic enerhiya ay pinakadakila, bago ka tumama sa trampolin sa daan at kapag iniwan mo ang ibabaw ng trampolin sa daan. Ang iyong kinetikong enerhiya ay 0 kapag naabot mo ang taas ng iyong pagtalon at nagsisimulang bumaba at kung nasa trampolin, malapit nang humantong paitaas.

Potensyal na enerhiya

Ang potensyal na enerhiya ay nagbabago kasama ang kinetic energy. Sa anumang oras, ang iyong kabuuang enerhiya ay katumbas ng iyong potensyal na enerhiya kasama ang iyong kinetic enerhiya. Ang potensyal na enerhiya ay isang function ng taas at ang equation ay ang mga sumusunod: PE = mgh kung saan ang m ay masa, g ang gravity na pare-pareho at ang h ay taas. Ang mas mataas na ikaw ang mas potensyal na enerhiya na mayroon ka. Habang iniiwan mo ang trampolin at nagsisimula ka sa paglalakbay paitaas, ang iyong kinetic enerhiya ay bumababa sa mas mataas na pinupuntahan mo. Sa madaling salita, bumabagal ka. Habang nagpapabagal ka at nakakakuha ng taas ang iyong kinetic enerhiya ay inilipat sa potensyal na enerhiya. Gayundin, habang nahuhulog ka, bumababa ang iyong taas na bumababa sa iyong potensyal na enerhiya. Ang pagbaba ng enerhiya na ito ay umiiral dahil ang iyong enerhiya ay nagbabago mula sa potensyal na enerhiya sa kinetic energy. Ang paglipat ng enerhiya ay isang klasikong halimbawa ng pag-iingat ng enerhiya, na nagsasaad na ang kabuuang enerhiya ay pare-pareho sa paglipas ng panahon.

Batas ni Hooke

Ang batas ng Hooke ay tumatalakay sa mga bukal at balanse. Ang isang trampolin ay talaga isang nababanat na disc na konektado sa ilang mga bukal. Habang nakarating ka sa trampolin ang mga bukal at ang ibabaw ng trampolin ay lumalabas bilang isang resulta ng puwersa ng iyong katawan na nakalapag dito. Ang batas ng Hooke ay nagsasaad na ang mga bukal ay gagana upang bumalik sa balanse. Sa madaling salita, ang mga bukal ay babalik laban sa bigat ng iyong katawan habang nakarating ka. Ang laki ng puwersa na ito ay katumbas ng na pinamamahalaan mo sa trampolin kapag nakarating ka. Ang batas ni Hooke ay nakasaad sa sumusunod na equation: F = -kx kung saan ang puwersa ng F, k ang patuloy na spring at x ang pag-alis ng tagsibol. Ang batas ni Hooke ay isa pang anyo ng potensyal na enerhiya. Tulad ng ang trampolin ay malapit na mapupuksa ka, ang iyong kinetic enerhiya ay 0 ngunit ang iyong potensyal na enerhiya ay na-maximize, kahit na nasa minimum na taas ka. Ito ay dahil ang iyong potensyal na enerhiya ay nauugnay sa patuloy na tagsibol at Batas ni Hooke.

Mga Batas ng Paggalaw ng Newton

Ang paglukso sa isang trampolin ay isang mahusay na paraan upang mailarawan ang lahat ng tatlong mga Batas ng Paggalaw ng Newton. Ang unang batas, na nagsasaad na ang isang bagay ay magpapatuloy ng paggalaw nito maliban kung kumilos sa pamamagitan ng isang puwersa sa labas, ay inilalarawan ng katotohanan na hindi ka sumisigaw sa kalangitan kapag tumalon ka at hindi ka lumipad sa ilalim ng ang trampolin kapag bumaba ka. Ang gravity at mga bukal ng trampolin ay nagpapanatili kang nagba-bounce. Ang ikalawang batas ng Newton ay naglalarawan kung paano nagbabago ang iyong bilis sa pangunahing equation ng F = ma, o puwersa ay katumbas ng masa na pinarami ng pagbilis. Ang simpleng equation na ito ay ginagamit upang mahanap ang mga equation para sa kinetic energy, kung saan ang pagbilis ay simpleng gravity. Ang ikatlong batas ng Newton ay nagsasaad kaysa sa bawat kilos ay may pantay na kabaligtaran na reaksyon. Ito ay inilalarawan ng batas ni Hooke. Kapag ang mga bukal ay nakaunat ipinakikita nila ang isang pantay at kabaligtaran na puwersa, pag-compress pabalik sa balanse at hinihimok ka sa hangin.

Tungkol sa pisika ng trampolin