Bir trambolin basit bir eğlenceden başka bir şey değil gibi görünüyor, ancak aslında fizikteki en temel yasaların karmaşık bir dizisidir. Yukarıya ve aşağıya atlamak, enerjinin korunumunun potansiyelinden kinetik bir klasik örneğidir. Ayrıca Hooke yasalarını ve yay sabitini sergiliyor. Dahası, Newton'un üç hareket kanununu da doğrulamakta ve açıklamaktadır.
Günün Video
Kinetik Enerji
Kinetik enerji, bir miktar kütlesi olan bir nesne belirli bir hızda hareket edince yaratılır. Bir başka deyişle, hareket eden tüm cisimlerin kinetik enerjileri vardır. Kinetik enerji için formül aşağıdaki gibidir: KE = (1/2) mv ^ 2, burada m kütle ve v hızıdır. Bir tramplene atladığınızda, vücudunuz zamanla değişen kinetik enerjiye sahiptir. Yukarı ve aşağı atladığınızda, kinetik enerjiniz hızıyla artar ve azalır. Kuvvetli enerjiniz, yolda trampoline çarpmadan hemen önce ve trambolin yüzeyini terk edinceye kadar en büyüğüdür. Atlama yüksekliğine ulaştığında ve inişe başlarken ve trambolin üzerindeyken yukarı doğru itmek üzerinen kinetik enerjiniz 0 olur.
Potansiyel Enerji
Potansiyel enerji, kinetik enerji ile birlikte değişir. Her an, toplam enerjiniz, potansiyel enerjinize ve kinetik enerjinize eşittir. Potansiyel enerji yüksekliğin bir fonksiyonudur ve denklem şu şekildedir: PE = mgh Burada m kütle, g yerçekimi sabiti ve h yüksekliktir. Sahip olduğunuz potansiyel enerjiniz ne kadar yüksek olursanız. Trambolini terk ederken yukarıya doğru yola çıkmaya başlayınca, kinetik enerji gittikçe artar. Başka bir deyişle, yavaşlarsın. Yavaşlarken ve yükseklik kazanırken, kinetik enerjiniz potansiyel enerjiye aktarılır. Aynı şekilde düştükçe yüksekliğiniz azalır, bu da potansiyel enerjinizi azaltır. Bu enerji azalması var, çünkü enerjiniz potansiyel enerjiden kinetik enerjiye doğru değişiyor. Enerji transferi, toplam enerjinin zaman içinde sabit olduğunu belirten, enerjinin korunumunun klasik bir örneğidir.
Hooke Yasası
Hooke yasası yaylar ve denge ile ilgilidir. Bir trambolin, temelde birkaç yaya bağlı elastik bir disktir. Trambolinde inerken, yaylar ve trambolin yüzeyi vücudunuzun üzerine iniş gücü etkisiyle uzanıyor. Hooke kanunu yaylar dengeye dönmek için çalışacağını belirtir. Bir başka deyişle, yaylar vücudunuzun ağırlığına karşı geri çekilecektir. Bu kuvvetin büyüklüğü, inandığınızda tramplenden uyguladığınıza eşittir. Hooke yasası aşağıdaki denklemde ifade edilmiştir: F = -kx Burada F kuvvet, k bahar sabiti ve x yayın yer değiştirmesi.Hooke yasası, sadece bir başka potansiyel enerji biçimidir. Trambolin sizi itmek üzeredir gibi, kinetik enerjiniz 0'dır, ancak minimum yükseklikte olsanız bile potansiyel enerjiniz maksimize edilir. Bunun nedeni, potansiyel enerjinizin bahar sabiti ve Hooke Yasası ile ilişkili olmasıdır.
Newton'un Hareket Kanunları
Bir tramplene atlama, Newton'un Hareket Kanunlarının üçünü de göstermek için mükemmel bir yoldur. Bir cisim, harici bir kuvvet tarafından harekete geçmedikçe harekete devam edeceğini belirten ilk kanun, atladığınızda gökyüzüne doğru uçmadığınız ve tabanın dibinde uçmadığınız gerçeğiyle gösterilir. indiğinde trampleni. Yerçekimi ve tramplen yayları sizi zıplatmaya devam ediyor. Newton'un ikinci yasası, F = ma'nın temel denklemi ile hızınızın nasıl değiştiğini veya kuvvetin ivme ile çarpılan kütle değerine eşit olduğunu gösterir. Bu basit denklem, ivmenin yalnızca yer çekimi olduğu kinetik enerji denklemlerini bulmak için kullanılır. Newton'un üçüncü hukuk devleti her eylem için olduğundan ziyade eşit bir karşı tepki. Bu, Hooke yasası ile gösterilmiştir. Yaylar gerildiğinde eşit ve ters kuvvet gösterirler, denge içine sıkışırlar ve sizi havaya çıkarırlar.
