트램폴린은 단순한 재미에 지나지 않지만 실제로 가장 기본적인 물리 법칙의 복잡한 배열입니다. 위아래로 점프하는 것은 잠재력에서 운동으로 에너지를 보존하는 전형적인 예입니다. 또한 Hooke의 법칙과 스프링 상수를 보여줍니다. 또한 뉴턴의 3 가지 운동 법칙을 검증하고 설명합니다.
운동 에너지
운동 에너지는 질량이 일정한 물체가 주어진 속도로 움직일 때 생성됩니다. 다시 말해, 움직이는 모든 물체에는 운동 에너지가 있습니다. 운동 에너지의 공식은 다음과 같습니다: KE = (1/2) mv ^ 2, 여기서 m은 질량이고, v는 속도입니다. 트램폴린을 타면 시간이 지남에 따라 운동 에너지가 변합니다. 위아래로 점프하면 운동 에너지가 속도에 따라 증가하고 감소합니다. 트램폴린을 내리기 직전과 트램폴린 표면을 떠날 때 운동 에너지가 가장 큽니다. 점프 높이에 도달하여 내려 가기 시작하고 트램폴린에있을 때 운동 에너지는 0입니다.
잠재력
운동 에너지와 함께 잠재적 인 에너지 변화. 언제든지 총 에너지는 잠재적 에너지와 운동 에너지를 합한 것과 같습니다. 전위 에너지는 높이의 함수이며 방정식은 다음과 같습니다. PE = mgh 여기서 m은 질량이고, g는 중력 상수이며 h는 높이입니다. 높을수록 더 많은 잠재적 에너지가 있습니다. 트램폴린을 떠나 위쪽으로 이동하기 시작하면 운동 에너지가 높아질수록 줄어 듭니다. 다시 말해 속도가 느려집니다. 속도를 늦추고 높이를 높이면 운동 에너지가 잠재적 인 에너지로 전달됩니다. 마찬가지로 넘어 질수록 키가 낮아져 잠재적 인 에너지가 줄어 듭니다. 이 에너지 감소는 에너지가 잠재적 에너지에서 운동 에너지로 변화하기 때문에 존재합니다. 에너지 전달은 에너지 보존의 전형적인 예이며, 총 에너지는 시간이 지남에 따라 일정합니다.
훅의 법칙
Hooke의 법칙은 스프링과 평형을 다룹니다. 트램폴린은 기본적으로 여러 스프링에 연결된 탄성 디스크입니다. 트램폴린에 착륙 할 때 스프링과 트램폴린 표면은 몸의 힘이 그 위에 착륙하여 늘어납니다. Hooke의 법칙에 따르면 스프링은 평형 상태로 돌아갑니다. 다시 말해, 스프링은 착륙 할 때 몸의 무게에 반해 줄 것입니다. 이 힘의 크기는 착륙 할 때 트램폴린에 가하는 힘과 같습니다. Hooke의 법칙은 다음 방정식으로 표현됩니다. F = -kx 여기서 F는 힘이고, k는 스프링 상수이며 x는 스프링의 변위입니다. Hooke의 법칙은 또 다른 형태의 잠재적 에너지입니다. 트램폴린이 당신을 추진하려고하는 것처럼, 운동 에너지는 0이지만, 당신이 최소 높이에 있더라도 잠재적 인 에너지는 최대화됩니다. 이는 잠재적 인 에너지가 스프링 상수 및 Hooke 's Law와 관련되어 있기 때문입니다.
뉴턴의 운동 법칙
트램폴린에 뛰어 드는 것은 세 가지 뉴턴 운동 법칙을 모두 설명하는 훌륭한 방법입니다. 외력에 의해 영향을받지 않는 한 물체가 계속 운동을한다고 언급 한 첫 번째 법칙은 점프 할 때 하늘로 솟아 오르지 않고 바닥을 통해 비행하지 않는다는 사실로 설명됩니다. 내려올 때 트램폴린. 중력과 트램폴린의 샘이 튀는 것을 유지합니다. 뉴턴의 두 번째 법칙은 기본 방정식 F = ma로 속도가 어떻게 변하는 지 또는 힘에 질량을 가속도로 곱한 것과 같습니다. 이 간단한 방정식은 가속도가 단순히 중력 인 운동 에너지에 대한 방정식을 찾는 데 사용됩니다. 뉴턴의 세 번째 법칙은 모든 행동에 대해 반대 반응이 있습니다. 이것은 Hooke의 법칙에 의해 설명됩니다. 스프링이 펴질 때 똑같이 반대의 힘을 나타내어 평형 상태로 다시 압축되어 공기 중에 당신을 밀어냅니다.
