Aplety Šikmý vrh 6/11

Predchádzajúca strana

Úvod

Ďalšia strana


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