A trambulin nem más, mint egyszerű szórakozás, de valójában a fizika legalapvetőbb törvényeinek összetett sorozata. A fel és le ugrás az energiamegtakarítás klasszikus példája, a potenciálról a kinetikára. Bemutatja továbbá Hooke törvényeit és a tavaszi állandót. Ezenkívül ellenőrzi és szemlélteti Newton mindhárom mozgási törvényét.
Kinetikus energia
Kinetikus energia akkor keletkezik, amikor egy bizonyos tömegű tárgy egy adott sebességgel mozog. Más szavakkal, minden mozgó tárgynak van kinetikus energiája. A kinetikus energia képlete a következő: KE = (1/2) mv ^ 2, ahol m tömeg és v sebesség. Amikor felpattan egy trambulinra, a test kinetikus energiájával rendelkezik, amely idővel megváltozik. Ahogy felfelé és lefelé ugrani, kinetikus energiája növekszik és csökken a sebességgel. Kinetikus energiád a legnagyobb, még mielőtt lezuhan a trambulinra, és amikor felfelé hagyja a trambulin felületét. Kinetikus energiád 0, ha eléri az ugrás magasságát, és leereszkedni kezd, és amikor a trambulinon van, felfelé halad.
Helyzeti energia
A potenciális energia megváltozik a kinetikus energiával együtt. A teljes energia bármikor megegyezik a potenciális energiával és a kinetikus energiával. A potenciális energia a magasság függvénye, és az egyenlet a következő: PE = mgh ahol m tömeg, g gravitációs állandó és h magasság. Minél magasabb vagy, annál több potenciális energiád van. Amint elhagyja a trambulinból, és felfelé halad, a kinetikus energiája annál magasabbra csökken. Más szavakkal, lelassul. Ahogy lelassul és magasságba kerül, kinetikus energiája potenciális energiává válik. Hasonlóképpen, ahogy esik, a magassága csökken, ami csökkenti a potenciális energiát. Ez az energiacsökkenés azért van, mert energiája a potenciális energiáról kinetikus energiává változik. Az energiaátadás az energiamegtakarítás klasszikus példája, amely kimondja, hogy a teljes energia az idő során állandó.
Hooke törvénye
Hooke törvénye a rugókkal és az egyensúlygal foglalkozik. A trambulin alapvetően egy rugalmas tárcsa, amely több rugóhoz kapcsolódik. Amint a trambulinon landol, a rugók és a trambulin felülete meghosszabbodik, ha testének erõssége ráerõdik. Hooke törvénye szerint a rugók visszatérnek az egyensúlyba. Más szavakkal, a rugók visszahúzódnak testének súlyával, ahogy leszállsz. Ennek az erőnek a nagysága megegyezik azzal, amit a trambulinon gyakorolsz, amikor leszállsz. Hooke törvényét a következő egyenlet tartalmazza: F = -kx ahol F erő, k a rugóállandó és x a rugó elmozdulása. Hooke törvénye a potenciális energia pusztán egy másik formája. Ahogyan a trambulin hajt végre téged, a kinetikus energiád 0, de a potenciális energiája maximális, még ha minimális magasságban is vagy. Ennek oka az, hogy potenciális energiád kapcsolódik a tavaszi állandóhoz és a Hooke törvényéhez.
Newton mozgás törvényei
A trambulinon való ugrás kiváló módja annak, hogy szemléltesse mindhárom Newton mozgás törvényét. Az első törvény, amely kimondja, hogy egy tárgy tovább folytatja mozgását, hacsak nem egy külső erő lép fel rá, azt a tényt szemlélteti, hogy ha nem ugrálsz fel az égbe, amikor felugrasz, és hogy nem repülsz át a a trambulin, amikor lejön. A gravitáció és a trambulin rugói visszatükröznek. Newton második törvénye szemlélteti, hogyan változik a sebessége az F = ma alapegyenlettel, vagy az erő megegyezik a gyorsulással megszorozott tömeggel. Ez az egyszerű egyenlet a kinetikus energia egyenleteinek megtalálására szolgál, ahol a gyorsulás egyszerűen a gravitáció. Newton harmadik törvénye kijelenti, hogy minden cselekedetre azonos ellentétes reakció van. Ezt Hooke törvénye illusztrálja. A rugók megfeszítésekor egyenlő és ellentétes erőt mutatnak, visszahúzódnak az egyensúlyba és meghajtanak téged a levegőben.
