Jousilinko: purista, varastoi, päästä

Opettavainen simulaatiopeli. Ennusta, kuinka nopeasti jousi laukaisee kuulan, kuinka korkealle raketti nousee, kuinka paljon jousta on puristettava tai kuinka paljon kärry sitä puristaa, ja katso, miten palkit vaihtavat varastoitunutta energiaa liikkeeksi ja korkeudeksi.

JousienergiaEnergian säilyminen

JOUSILINKO

Flipperin laukaisin

Valmis
Ota JavaScript käyttöön virittääksesi lingon. Ohjeet ja ratkaistu esimerkki ovat yhä luettavissa.
Jouseen varastoituLiikeKorkeusEnnusteesi
Energia½·k·x² = ½·m·v²

Aika

0.00 s

t

Nopeus

— m/s

v

Korkeus

— m

h

Jousen puristuma

— cm

x

Varastoitu energia

— J

½·k·x²

Ennusta ennen kuin aloitat

Kirjoita ennusteesi valmistellaksesi kokeen. Aloita pysyy pois päältä, kunnes vastaus on annettu.

Ennusta, minne energia menee.

Tehtävän pisteet—

Jokaisen vastauksen on osuttava 2 %:n tarkkuudella: jokainen tuo 100 pistettä. Oikein ensimmäisellä kokeella tuo 50 lisää. Koe lasketaan heti, kun se alkaa.

✓ Oikea vastaus① Ensimmäisellä yrityksellä

Näin pelaat Jousilinko-peliä

  1. Valitse koe ja lue kortilta jousi, puristus ja se, mitä jousi laukaisee.
  2. Jousi varastoi ½·k·x², x metreinä. Ilman kitkaa kaikki muuttuu liikkeeksi tai korkeudeksi.
  3. Kirjoita ennusteesi ja paina Aloita. Oranssi merkki näyttää nopeutesi, korkeutesi tai puristumasi.
  4. Seuraa energiapalkkeja: summa pysyy samana, kun energia siirtyy jousesta liikkeeksi ja korkeudeksi.

Paljonko energiaa jousi varastoi?

Jousen puristaminen vaatii sitä enemmän voimaa, mitä pidemmälle sitä puristetaan, F = k·x, joten tehty työ, varastoitunut energia, on kasvavan voiman alle jäävä pinta-ala: ½·k·x². Päästettynä jousi luovuttaa energian sille, mitä se työntää. Vaakasuoralla pöydällä kaikki muuttuu liikkeeksi, ½·m·v², joten lähtönopeus on v = x·√(k ÷ m). Ylöspäin suunnattuna liike muuttuu korkeudeksi kappaleen noustessa, kunnes m·g·h on yhtä suuri kuin jousen varastoima energia. Koska energia riippuu puristuksen neliöstä, kaksinkertainen puristus varastoi nelinkertaisen energian ja lähettää raketin neljä kertaa korkeammalle. Sama toimii myös toisin päin: jousipuskuriin törmäävä kärry puristaa sitä, kunnes kaikki sen liike-energia on varastoitunut, ja sitten jousi työntää sen takaisin. Jouset, katapultit, hyppykepit ja trampoliinit varastoivat energiaa näin, ja raiteiden päiden puskurit pysäyttävät junia samalla tavalla.

Rajattu oppimismalli

Kitkaa tai ilmanvastusta ei ole, eikä jousilla ole massaa. Korkeudet mitataan kohdasta, jossa raketti on puristetun jousen päällä, ja työntö kestää vain muutaman sadasosasekunnin, liian nopeasti näytettäväksi. Flipperipöytä on vaakasuora ja sen rata 4 m pitkä. Kaksi rakettia näytetään 1,5-kertaisella nopeudella ja kärry puolella nopeudella, jotta jousen puristuminen näkyy. Vastaus 2 %:n tarkkuudella on oikein. g = 9,8 m/s².

Kielen vaihtaminen säilyttää kokeen, ennusteen, yritykset ja ajon.