2 Цілі дослідження Дослідити фізичні здібності кішки і собаки Дослідити фізичні здібності кішки і собаки Порівняти їх фізичні здібності з можливостями спортсменів Порівняти їх фізичні здібності з можливостями спортсменів
3 Завдання дослідження Виміряти висоту стрибка собаки і кішки Виміряти висоту стрибка собаки і кішки Розрахувати початкову швидкість стрибка кішки і собаки Розрахувати початкову швидкість стрибка кішки і собаки Виміряти шлях розгону Виміряти шлях розгону Обчислити прискорення собаки і кішки на шляху розгону Обчислити прискорення собаки і кішки на шляху розгону Розрахувати зусилля і потужність кішки і собаки при стрибку Розрахувати зусилля і потужність кішки і собаки при стрибку
4 Собака Вік: 1 рік і 5 місяців Маса: 11 кг Порода: Американський кокер спанієль Юний чемпіон Росії Чемпіон Росії Анастассіа Андрос Вінджаммер
5 Кішка Сесія Вік: 7 років Маса: 4 кг Порода: перська
6 Визначення початкової швидкості Висоту, на яку стрибає тварина, будемо рахувати від середини його талії. Позначимо її h. Висоту, на яку стрибає тварина, будемо рахувати від середини його талії. Позначимо її h. Прискорення вільного падіння відомо g = 9.81 м / с 2. Прискорення вільного падіння відомо g = 9.81 м / с 2. Щоб тварина стрибнула на висоту h, йому знадобиться початкова швидкість v, яка знаходиться з рівності потенційної енергії тварини, коли воно вже стрибнув на об'єкті, E р = mgh і його кінетичної енергії на початку стрибка Ek = mv 2/2. Згідно із законом збереження енергії E р = E до виходить формула для знаходження початкової швидкості v = 2gh. Щоб тварина стрибнула на висоту h, йому знадобиться початкова швидкість v, яка знаходиться з рівності потенційної енергії тварини, коли воно вже стрибнув на об'єкті, E р = mgh і його кінетичної енергії на початку стрибка Ek = mv 2/2. Згідно із законом збереження енергії E р = E до виходить формула для знаходження початкової швидкості v = 2gh.
7 Визначення початкової швидкості кішки 0,925 0,874 0,853 0,872 4,160,88 0,91 Початкова скоростьv = 2gh, м / с Середня висота стрибка h, м Висота стрибка h, м Номер досвіду
8 Визначення початкової швидкості собаки 0,615 0,724 0,683 0,702 3,620,67 0,651 початкового га швидкість v = 2gh, м / с Середня висота стрибка h, м Висота стрибка h, м Номер досвіду
9 Визначення прискорення Так як тварина не розбігається, а стрибає з місця, припавши спочатку до поверхні, шлях розгону визначається довжиною l його розпрямлених лап. Так як тварина не розбігається, а стрибає з місця, припавши спочатку до поверхні, шлях розгону визначається довжиною l його розпрямлених лап. Передні лапи воно використовує, головним чином, щоб перемістити центр своєї маси на лінію додатки прискорення. Кінцева швидкість розгону дорівнює початковій швидкості стрибка v, яка була визначена раніше. Передні лапи воно використовує, головним чином, щоб перемістити центр своєї маси на лінію додатки прискорення. Кінцева швидкість розгону дорівнює початковій швидкості стрибка v, яка була визначена раніше. Так як розгін починається зі стану спокою, середня швидкість розгону v ср = v / 2, а шлях розгону l пов'язаний з прискоренням таким виразом: Так як розгін починається зі стану спокою, середня швидкість розгону v ср = v / 2, а шлях розгону l пов'язаний з прискоренням таким виразом: l = vt / 2 = wt 2/2 = w (v / w) 2/2 = v 2 / 2w. l = vt / 2 = wt 2/2 = w (v / w) 2/2 = v 2 / 2w. А отже прискорення дорівнює w = v 2 / 2l А отже прискорення дорівнює w = v 2 / 2l
10 Визначення прискорення кішки w = v 2 / 2l = / (2 * 0.21) = 41 м / с 2 Що становить 4g, чотириразове прискорення вільного падіння Такі перевантаження відчувають льотчики-випробувачі Такі перевантаження відчувають льотчики-випробувачі Прискорення w = v 2 / 2l , м / с 2 Початкова швидкість v, м / с Шлях розгону l, м
11 Визначення прискорення собаки 273,620,24 Прискорення w = v 2 / 2l, м / с 2 Початкова швидкість v, м / с Шлях розгону l, м
12 Розрахунок зусилля при стрибку Імпульс сили дорівнює зміні імпульсу тіла Ft = mv, звідси зусилля при стрибку F = mv / t Час розгону будемо розраховувати за формулою t = v / a
13 Визначення зусилля кішки і собаки при стрибку 331,8166,4Усіліе, Н 0,120,1Время розгону, з 114Масса, кг 2741Ускореніе, м / с 2 3,624,16Начальная швидкість, м / с Собака Кішка
14 Визначення потужності Потужність будемо шукати за формулою N = A / t, де A = mgh Звідси потужність дорівнює N = mgh / t
15 Потужність кішки і собаки при стрибку 12,934,5Работа, Дж 107,5345Мощность, Вт 0,120,1Время, з 0,670,88Висота, м 114Масса, кг Собака Кішка