Trampolin se ne zdi nič drugega kot preprosta zabava, ampak je pravzaprav zapleten niz najbolj osnovnih zakonov fizike. Skakanje navzgor in navzdol je klasičen primer ohranjanja energije, od potencialne do kinetične. Prav tako prikazuje Hookeove zakone in vzmetno konstanto. Poleg tega preveri in ponazori vsak od treh zakonov gibanja Newtona.
Kinetična energija
Kinetična energija se ustvari, kadar se objekt z določeno količino mase giblje z dano hitrostjo. Z drugimi besedami, vsi gibajoči se predmeti imajo kinetično energijo. Formula kinetične energije je naslednja: KE = (1/2) mv ^ 2, kjer je m masa, v pa hitrost. Ko skačete na trampolinu, ima vaše telo kinetično energijo, ki se sčasoma spreminja. Ko skačete navzgor in navzdol, se vaša kinetična energija s hitrostjo povečuje in zmanjšuje. Vaša kinetična energija je največja, tik preden udariš na trampolin na poti navzdol in ko pustiš trampolin površino na poti navzgor. Vaša kinetična energija je 0, ko dosežete višino svojega skoka in se začnete spuščati in ko ste na trampolinu, da skočite navzgor.
Potencialna energija
Potencialna energija se spreminja skupaj s kinetično energijo. Kadar koli je vaša skupna energija enaka vaši potencialni energiji plus kinetični energiji. Potencialna energija je funkcija višine in enačba je naslednja: PE = mgh, kjer je m masa, g je gravitacijska konstanta in h je višina. Višji kot ste, več potencialne energije imate. Ko zapustite trampolin in začnete potovati navzgor, se vaša kinetična energija zmanjšuje višje, kot grete. Z drugimi besedami, upočasnite. Ko upočasnite in dosežete višino, se vaša kinetična energija prenese v potencialno energijo. Prav tako se s padanjem višine znižuje, kar zmanjšuje vašo potencialno energijo. To zmanjšanje energije obstaja, ker se vaša energija iz potencialne energije spreminja v kinetično. Prenos energije je klasičen primer ohranjanja energije, ki pravi, da je celotna energija s časom konstantna.
Hookeov zakon
Hookeov zakon obravnava vzmeti in ravnotežje. Trampolin je v bistvu elastičen kolut, ki je povezan z več vzmeti. Ko pristanete na trampolinu, se vzmeti in površina trampolina raztezajo, kar je posledica, da vaše telo pristane na njem. Hookeov zakon pravi, da bodo vzmeti delovale, da se vrnejo v ravnovesje. Z drugimi besedami, vzmeti se bodo ob pristanku potegnile nazaj proti teži vašega telesa. Velikost te sile je enaka tisti, ki jo izvajate na trampolinu, ko pristanete. Hookeov zakon je naveden v naslednji enačbi: F = -kx, kjer je F sila, k je konstanta vzmeti in x je premik vzmeti. Hookeov zakon je zgolj druga oblika potencialne energije. Tako kot vas bo trampolin poganjal, je tudi vaša kinetična energija 0, vendar je vaša potencialna energija maksimirana, čeprav ste na najmanjši višini. To je zato, ker je vaša potencialna energija povezana s pomladno konstanto in Hookeovim zakonom.
Newtonovi zakoni gibanja
Skoki na trampolinu so odličen način za prikaz vseh treh Newtonovih zakonov gibanja. Prvi zakon, ki pravi, da bo predmet nadaljeval z gibanjem, če ga ne bo izvajala zunanja sila, ponazarja dejstvo, da ne skočite v nebo, ko skočite navzgor in ne letite po dnu trampolin, ko prideš dol. Gravitacija in vzmeti trampolina vas kar naprej poskakujejo. Newtonov drugi zakon prikazuje, kako se vaša hitrost spreminja z osnovno enačbo F = ma, ali sila, enaka masi, pomnoženi s pospeškom. Ta preprosta enačba se uporablja za iskanje enačb za kinetično energijo, kjer je pospešek preprosto težnost. Newtonov tretji zakon pravi, da je za vsako dejanje enaka nasprotna reakcija. To ponazarja Hookeov zakon. Ko se vzmeti raztegnejo, kažejo enako in nasprotno silo, stisnejo nazaj v ravnovesje in vas poganjajo v zrak.
