Скейт в рампе: энергия туда и обратно

Колесо скатывается в полукруглую рампу и поднимается на другой край почти до той же высоты. График показывает энергию.

2D Возраст 8+10 мин ЭнергияКолебанияКачение
Скейт в рампе: энергия туда и обратно
Загрузка симуляции…

Нажмите «Запустить». Тела движутся по законам физики: гравитация, трение, упругость.

Что показывает опыт

Внизу рампы скорость наибольшая, наверху — нулевая. Энергия высоты и энергия скорости перетекают друг в друга, а их сумма почти не меняется.

Как провести

  1. Нажмите «Запустить» и следите за высотой подъёма.
  2. Посмотрите на график: кинетическая и потенциальная энергия меняются местами.
  3. Запустите колесо с меньшей высоты.

Вопросы для обсуждения

  • Почему скейтер не может подняться выше края, не отталкиваясь?
  • Где скорость наибольшая?

Объяснение

Закон сохранения энергии: m·g·h + m·v²/2 = const, если нет трения скольжения и сопротивления. У катящегося колеса часть энергии уходит во вращение, но она тоже возвращается.

Повторите дома

Катайте шарик в большой миске: он поднимается почти до края с другой стороны.

Что изменить в редакторе

  • Добавьте затухание — колесо будет терять энергию.
  • Сделайте рампу шире.