Aplety | Šikmý vrh 6/11 |
Tento Java aplet demonštruje pohyb v homogénnom tiažovom poli
Zeme.
Tlačidlo Reset nastaví strelu do pôvodnej polohy. Pomocou druhého tlačidla môžeme spustiť alebo pozastaviť simuláciu. Pre lepšie sledovanie pohybu môžeme voľbou Spomalene celú simuláciu 10x spomaliť. V určitom intervale sa môžu meniť základné parametre apletu, napr. počiatočnú výšku, počiatočnú rýchlosť, elevačný uhol, hmotnosť strely a veľkosť gravitačného zrýchlenia. Nastavením piatich tlačidiel (vpravo dole) možno sledovať zmenu rôznych fyzikálnych veličín v priebehu apletu (poloha, rýchlosť, zrýchlenie, sila, energie).
Vplyv odporu vzduchu je zanedbaný.
Prosím počkajte na celkové načítanie apletu.
1. úloha:
Pozorujte pohyb telesa v poli zemskej tiaže.
Nastavte nasledujúce počiatočné
podmienky: Najprv stlačte Reset.
Počiatočná výška 0 m, Počiatočná rýchlosť
30 m/s, Hmotnosť 1 kg
a zvoľte zobrazovanie trajektórie: Poloha. Aplet spustite
tlačidlom Start.
Potom zvoľte možnosť zobrazenie sily: Sila pri tých istých počiatočných
podmienkach a pozorujte tento pohyb ešte raz.
2. úloha:
Pomocou apletu pozorujte smer a veľkosť jednotlivých zložiek rýchlosti (x-ovú
a y-ovú) počas pohybu. Menia sa?
Najprv stlačte Reset. Nastavte nasledujúce počiatočné
podmienky:
Počiatočná výška 0 m, Počiatočná rýchlosť
30 m/s, Hmotnosť 1 kg
a zvoľte zobrazovanie rýchlosti: Rýchlosť. Simuláciu spustite
tlačidlom Start. Pohyb môžete zastaviť v ktoromkoľvek bode
pomocou tlačidla Pauza.
3. úloha:
Zistite ako sa mení tvar trajektórie, hodnoty
a smery zložiek rýchlosti pre rôzne hodnoty uhola medzi počiatočnou rýchlosťou a
vodorovným smerom.
Pri daných počiatočných podmienkach apletu zvoľte zobrazovanie rýchlosti: Rýchlosť
a Spomalene a postupne meňte
hodnoty Elevačný uhol pre jednotlivé špeciálne prípady
α = 0, 30, 45, 60,
90, - 90 stupňov
ako aj α = - 900
a v0 = 0 m/s.
Pred zmenou hodnoty vždy stlačte Reset a
spusťte animáciu dvakrát. Líši sa tvar trajektórie pre jednotlivé
prípady? Aký smer majú zložky rýchlosti počas pohybu pre uhly 0,30,90,-90
stupňov?
4.
úloha:
Pozorujte pri daných počiatočných podmienkach pohyb hmotného
bodu. Potom zmeňte Počiatočná výška na 0 m
a 3 m.
Všimnite si ako sa zmenil tvar trajektórie.
5. úloha:
Sledujte pomocou apletu, ako vplýva zrýchlenia na
pohyb hmotného bodu pri daných počiatočných podmienkach. Kde dopadne najďalej hmotný bod na Zemi,
na Marse alebo na
Jupiteri?
Najprv spusťte aplet tlačidlom Start pri pozorovaní trajektórie: Poloha.
Všimnite si ako ďaleko dopadne hmotný bod na Zemi (vodorovná vzdialenosť). Potom zmeňte hodnotu Gravitačné
zrýchlenie na 3,72 m/s2 (pre Mars) a potom na 22,9 m/s2
(pre Jupiter).
6. úloha:
Overte platnosť výroku, ktorý sa nachádza v Galileiovom diele Rozpravy o 2 nových vedách
,, ... pre dva rôzne elevačné uhly, ktoré sa líšia od uhla 450
o rovnakú hodnotu, je dĺžka letu rovnaká... ."
Najprv stlačte Reset. Nastavte nasledujúce počiatočné
podmienky:
Počiatočná výška 0 m, Počiatočná rýchlosť
10 m/s, Hmotnosť 1 kg, Elevačný uhol 35 stupňov
a zvoľte zobrazovanie trajektórie: Poloha. Simuláciu spustite tlačidlom Start.
Zistite do akej vzdialenosti teleso doletí. Potom zmeňte Elevačný
uhol 55 stupňov a opäť zistite akú vodorovnú vzdialenosť teleso
dosiahne.
Je dĺžka doletu v oboch prípadoch rovnaká?
7. úloha:
Overte pomocou apletu zákon zachovania mechanickej energie.
Najprv stlačte Reset. Nastavte nasledujúce počiatočné
podmienky:
Počiatočná výška 0 m, Počiatočná rýchlosť
30 m/s, Hmotnosť 1 kg
a zvoľte zobrazovanie energie: Energia. Simuláciu spustite tlačidlom Start. pozorujte hodnoty kinetickej, potenciálnej energie
a celkovej mechanickej energie počas pohybu.
Potom spusťte aplet ešte raz a zistite aká je celková mechanická energia na začiatku pohybu, v najvyššom
bode trajektórie a na konci pohybu. Pohyb môžete zastaviť v ktoromkoľvek bode
pomocou tlačidla Pauza a opäť spustiť Pokračovať.
URL: http://www.walter-fendt.de/ph14cz/n2law_cz.htm
© Walter Fendt, December 23, 1997
© Překlad do češtiny: Miroslav Panoš, Gymnázium J. Vrchlického, Klatovy
© Preklad do slovenčiny a vytvorenie úloh: Zuzana Gibová
Last modification: December 1, 2005