Yıkım Topu: yükseklik sürate dönüşür

Eğitici bir simülasyon oyunu. Bir yıkım topunun ne kadar hızlı salındığını, ipinin ne kadar güçlü çektiğini ya da ne kadar yükseğe tırmandığını tahmin et, sonra enerji çubuklarının yüksekliği harekete çevirip geri alışını izle.

SarkaçEnerjinin korunumu

YIKIM TOPU

Dipteki sürat

Hazır
Topu sallamak için JavaScript'i etkinleştir. Talimatlar ve çözümlü örnek okunabilir kalır.
Yükseklik enerjisiHareket enerjisiTahmininYükseklikler ve açılar
Bir salınımda enerjim·g·h = ½·m·v²

Zaman

0.00 s

t

Açı

— °

θ

Yükseklik

— m

h = L·(1 − cos θ)

Sürat

— m/s

v = √(2·g·Δh)

İpin çekişi

— N

m·g·cos θ + m·v² ÷ L

Başlamadan önce tahmin et

Hazırlık için tahminini yaz. Bir cevap girilene kadar Başlat kapalı kalır.

Salınımı tahmin et.

Görev puanı—

Her cevap %2 içinde olmalı: her biri 100 puan kazandırır. İlk deneyde doğru bulmak 50 puan ekler. Bir deney başladığı anda sayılır.

✓ Doğru cevap① İlk denemede

Yıkım Topu nasıl oynanır

  1. Bir test seç ve karttaki ipi, başlangıç açısını ya da yüksekliğini veya sürati oku.
  2. Topun ne kadar düştüğünü ya da yükseldiğini hesapla: h = L·(1 − cos θ). Yükseklik ve sürat m·g·h = ½·m·v² aracılığıyla takas edilir.
  3. Tahminini yaz ve Başlat'a bas. Top gerçek zamanda salınır.
  4. Göstergeyi ya da yüksekliği turuncu işaretinle karşılaştır ve enerji çubuklarının yer değiştirişini izle.

Salınan bir top neden hızlanır?

Bir ipe asılı top bir çember boyunca salınır ve aşağı salınırken yükseklik kaybeder. Sürtünme olmadan yükseklikteki enerjisi hareket enerjisine dönüşür: m·g·h = ½·m·v², bu yüzden sürat yalnızca ne kadar düştüğüne bağlıdır, v = √(2·g·h); kütlesine ya da yola değil. L uzunluğunda bir ipte θ açısına kadar salınmak onu h = L·(1 − cos θ) kadar kaldırır. Dipte top en hızlıdır ve ip en güçlü çeker: ağırlığı tutmalı ve ayrıca topun yolunu sürekli bir çembere bükmelidir; bu ek bir m·v² ÷ L gerektirir. İplerin bir salınımın dibinde kopmasının nedeni budur. Galileo, bir çivi ipi yakalarsa topun yine başladığı yüksekliğe tırmandığını gösterdi; yalnızca açı değişir. Aynı enerji hesabı hız trenlerini, oyun parkı salıncaklarını ve bir yıkım topunun neden salınımının dibinde en sert vurduğunu açıklar.

Öğrenmeye odaklı bir model

Salınım yalnızca küçük salınımlar için değil, her açı için tam olarak hesaplanır ve top bırakıldığı andan öbür tarafta durana kadar ya da son testte yeniden dibe gelene kadar gerçek zamanda oynatılır. Sürtünme ya da hava direnci yoktur; ip esnemez ve kütlesizdir ve 100 kg'lık top bir nokta olarak ele alınır. Çivi ipi dönme noktasının 1 m altında yakalar. %2 içindeki cevaplar doğrudur. g = 9,8 m/s².

Dili değiştirmek testini, tahminini, denemelerini ve deneyini korur.