Symulacja
Spadek swobodny a zmiany energii
Praca z symulacją jest wygodniejsza po przełączeniu na widok pełnoekranowy.
Po środku symulacji widać tor ograniczony dwoma pionowymi liniami po bokach. Wewnątrz tego toru spada swobodnie czerwona kulka z półki znajdującej się na górze ekranu na półkę znajdującą się na dole. Po prawej stronie toru znajduje się prostokątny układ współrzędnych, w którym podczas spadania kulki rysują się na bieżąco wykresy zależności energii od czasu. Wykres energii kinetycznej, przedstawiony w kolorze zielonym, rośnie od zera, wykres energii potencjalnej, przedstawiony w kolorze niebieskim, spada od wartości maksymalnej do zera, a wykres energii całkowitej, przedstawiony w kolorze czerwonym, stanowi funkcję stałą niezależną od czasu. Po lewej stronie toru umieszczono dwa suwaki, którymi można ustawiać wysokość, z której spada kulka oraz masę kulki. Pod suwakami znajdują się wskaźniki przedstawiające aktualną wartość energii potencjalnej, kinetycznej i całkowitej kulki oraz jej aktualną wysokość i prędkość. Pod wskaźnikami umieszczono trzy przyciski sterujące: „START” uruchamiający symulację, „STOP” zatrzymujący symulację i „RESET” rozpoczynający symulację od nowa.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D3nfKQuqa
Uruchamiając symulację możesz zaobserwować, że zarówno zależność energii kinetycznej, jak i energii potencjalnej od czasu ma na wykresie kształt paraboli. Wykorzystując podstawowe wzory opisujące grawitacyjną energię potencjalną: (gdzie h jest wysokością ciała nad Ziemią) oraz energię kinetyczną: , wykaż, że wielkości te istotnie zależą od kwadratu czasu.
Wykorzystując podstawowe wzory opisujące grawitacyjną energię potencjalną: (gdzie h jest wysokością ciała nad Ziemią) oraz energię kinetyczną: , wykaż, że wielkości te istotnie zależą od kwadratu czasu.
Załóżmy, że po upadku na ziemię z wysokości HIndeks dolny 11 = 3 m, kula odbija się, lecz traci przy tym połowę swojej energii. Na jaką wysokość HIndeks dolny 22 kula wzniesie się ponownie? Jak możesz zweryfikować swoje rozwiązanie, wykorzystując symulację?
Załóżmy, że po upadku na ziemię z wysokości. HIndeks dolny 11 = 3 m, kula odbija się, lecz traci przy tym połowę swojej energii. Na jaką wysokość HIndeks dolny 22 kula wzniesie się ponownie?