Trampolin muncul sebagai tidak menyenangkan daripada mudah, tetapi sebenarnya merupakan satu rumit kompleks undang-undang fizik yang paling asas. Melompat ke atas dan ke bawah adalah contoh klasik pemuliharaan tenaga, dari potensi menjadi kinetik. Ia juga mempamerkan undang-undang Hooke dan musim bunga tetap. Selain itu, ia mengesahkan dan menggambarkan setiap tiga gerakan undang-undang Newton.
Tenaga kinetik
Tenaga kinetik dicipta apabila objek dengan jumlah jisim bergerak dengan halaju tertentu. Dengan kata lain, semua objek bergerak mempunyai tenaga kinetik. Rumus untuk tenaga kinetik adalah seperti berikut: KE = (1/2) mv ^ 2, di mana m ialah jisim, dan v adalah halaju. Apabila anda melompat di trampolin, badan anda mempunyai tenaga kinetik yang berubah dari semasa ke semasa. Apabila anda melompat ke atas dan ke bawah, tenaga kinetik anda meningkat dan berkurang dengan halaju anda. Tenaga kinetik anda adalah yang paling besar, sebelum anda melanda trampolin dalam perjalanan ke bawah dan apabila anda meninggalkan permukaan trampolin di atas jalan. Tenaga kinetik anda adalah 0 apabila anda mencapai ketinggian lompat anda dan mula turun dan ketika berada di trampolin, kira-kira untuk bergerak ke atas.
Tenaga keupayaan
Perubahan tenaga berpotensi bersama dengan tenaga kinetik. Pada bila-bila masa, jumlah tenaga anda sama dengan tenaga berpotensi anda dan tenaga kinetik anda. Tenaga potensi adalah fungsi ketinggian dan persamaannya adalah seperti berikut: PE = mgh di mana m adalah jisim, g ialah pemalar graviti dan h adalah ketinggian. Semakin tinggi anda adalah lebih banyak potensi tenaga yang anda miliki. Apabila anda meninggalkan trampolin dan anda mula bergerak ke atas, tenaga kinetik anda berkurangan lebih tinggi sehingga anda pergi. Dengan kata lain, anda perlahan. Apabila anda melambatkan dan mendapatkan ketinggian tenaga kinetik anda dipindahkan ke tenaga yang berpotensi. Begitu juga, apabila anda jatuh, ketinggian anda berkurangan yang menurunkan potensi tenaga anda. Penurunan tenaga ini wujud kerana tenaga anda berubah dari tenaga berpotensi menjadi tenaga kinetik. Pemindahan tenaga adalah contoh klasik pemuliharaan tenaga, yang menyatakan bahawa jumlah tenaga adalah tetap dari masa ke masa.
Undang-undang Hooke
Undang-undang Hooke berkaitan dengan mata air dan keseimbangan. Trampolin pada dasarnya adalah cakera elastik yang disambungkan ke beberapa mata air. Ketika anda mendarat di trampolin, mata air dan permukaan trampolin terbentang akibat daya pendaratan tubuh anda. Undang-undang Hooke menyatakan bahawa mata air akan berfungsi kembali ke keseimbangan. Dengan kata lain, mata air akan menarik balik berat badan anda seperti yang anda tanah. Besarnya daya ini sama dengan apa yang anda lakukan pada trampolin apabila anda mendarat. Undang-undang Hooke dinyatakan dalam persamaan berikut: F = -kx di mana F adalah berkuat kuasa, k ialah pemalar pegas dan x adalah anjakan spring. Undang-undang Hooke hanyalah sejenis potensi tenaga. Sama seperti trampolin akan mendorong anda naik, tenaga kinetik anda adalah 0 tetapi tenaga berpotensi anda dimaksimumkan, walaupun anda berada pada ketinggian minimum. Ini kerana tenaga berpotensi anda berkaitan dengan pemanasan musim bunga dan Hukum Hooke.
Undang-undang Gerakan Newton
Melompat di trampolin adalah cara terbaik untuk menggambarkan ketiga-tiga Undang-undang Gerakan Newton. Undang-undang pertama, yang menyatakan bahawa objek akan meneruskan usulnya melainkan jika bertindak oleh tenaga luar, digambarkan oleh fakta bahawa anda tidak melambung ke langit apabila anda melompat dan bahawa anda tidak terbang ke dasar trampolin apabila anda turun. Graviti dan mata air trampolin membuat anda melantun. Undang-undang kedua Newton menggambarkan bagaimana halaju anda berubah dengan persamaan asas F = ma, atau daya sama dengan massa yang didarab dengan percepatan. Persamaan mudah ini digunakan untuk mencari persamaan untuk tenaga kinetik, di mana percepatan adalah graviti semata-mata. Hukum undang-undang Newton ketiga daripada untuk setiap tindakan terdapat tindak balas yang bertentangan. Ini digambarkan oleh undang-undang Hooke. Apabila mata air terjulur, mereka menunjukkan kekuatan yang sama dan bertentangan, memampatkan kembali ke keseimbangan dan mendorong anda ke udara.
