Fizyka zjeżdżalni na placu zabaw

Podczas badania działania zjeżdżalni na placu zabaw można bezpośrednio odnieść się do praw fizyki. Kilka sił ma wpływ na wydajność suwaka, z których najbardziej oczywistym jest siła grawitacji. Grawitacja to stała siła, która wywiera wpływ na wszystko, co ma masę. Jednak grawitacja nie jest jedyną siłą, która determinuje prędkość lub przyspieszenie obiektu lub osoby zjeżdżającej ze zjeżdżalni.

Powaga

Ziemi przyciąganie grawitacyjne wywiera w dół siłę na wszystko na planecie. Kiedy ktoś siedzi na szczycie zjeżdżalni, grawitacja jest stałą siłą, która ciągnie osobę bezpośrednio w dół. Bez siły grawitacji, która ciągnie człowieka, zjeżdżalnia w ogóle by nie działała. Grawitacja to podstawowa koncepcja fizyki, która dotyczy prawie wszystkiego, w tym wyposażenia placu zabaw.

Tarcie

Podczas gdy grawitacja jest podstawowym elementem fizyki zjeżdżalni na placu zabaw, tarcie jest równie ważne. Tarcie działa wbrew grawitacji, aby spowolnić zjazd osoby na zjeżdżalni. Tarcie to siła, która występuje, gdy dwa przedmioty ocierają się o siebie, na przykład slajd i plecy osoby. Bez tarcia poślizg zbyt szybko przyspieszyłby jeźdźca, powodując możliwą kontuzję. Niektóre materiały zwane smarami mogą zmniejszać skutki tarcia. Dlatego zjeżdżalnie w parku wodnym są znacznie szybsze niż zjeżdżalnie na placu zabaw; woda działa jak smar. Siedzenie na papierze woskowanym może również zmniejszyć tarcie.

Bezwładność

Pierwsze prawo dynamiki Newtona ustanawia koncepcję fizyki zwaną bezwładnością. Według The Physics Classroom, prawo Newtona można podsumować jako „Obiekt w spoczynku pozostaje w spoczynku, a obiekt w ruchu pozostaje w ruchu z tą samą prędkością i w tym samym kierunku, chyba że działa na nią niezrównoważona siła”. Obiekt (osoba) jest w spoczynku na szczycie ślizgać się. Obiekt lub osoba pozostaje w spoczynku, dopóki nie zostanie popchnięty, albo przez siebie, albo przez kogoś innego. Po pchnięciu przyspiesza, aż osiągnie maksymalną prędkość i pozostaje w ruchu, dopóki nie zostanie zatrzymany przez inną siłę. To jest bezwładność.

Energia kinetyczna i potencjalna

Kiedy osoba po raz pierwszy siada na szczycie zjeżdżalni, zawiera energię potencjalną. Energia potencjalna to każda zmagazynowana energia, która istnieje w każdym obiekcie lub może spaść lub się poruszać. Gdy zaczyna się ślizgać, energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną. Każdy obiekt będący w ruchu zawiera energię kinetyczną. Ilość energii kinetycznej zależy od masy i prędkości. Tak więc energia kinetyczna osoby zjeżdżającej ze zjeżdżalni zależy od tego, ile osoba waży i jak szybko się porusza, a to są ze sobą powiązane czynniki. Bez względu na to, w którą stronę osoba zjeżdża po zjeżdżalni i bez względu na kąt, ta osoba zawiera energię kinetyczną.

  • Dzielić
instagram viewer