Trampolína sa javí ako nič iné ako jednoduchá zábava, ale je to vlastne komplexná sústava najzákladnejších fyzikálnych zákonov. Skákanie hore a dole je klasickým príkladom ochrany energie, od potenciálu po kinetické. Predstavuje tiež Hookove zákony a jarnú konštantu. Okrem toho overuje a ilustruje každý z troch Newtonov zákonov pohybu.
Kinetická energia
Kinetická energia sa vytvára, keď sa objekt s určitým množstvom hmoty pohybuje s danou rýchlosťou. Inými slovami, všetky pohyblivé objekty majú kinetickú energiu. Vzorec pre kinetickú energiu je nasledovný: KE = (1/2) mv ^ 2, kde m je hmotnosť a v je rýchlosť. Keď skočíte na trampolíne, vaše telo má kinetickú energiu, ktorá sa časom mení. Pri skoku nahor a nadol sa vaša kinetická energia zvyšuje a znižuje rýchlosťou. Vaša kinetická energia je najväčšia, tesne predtým, ako narazíte na trampolínu na ceste dole a keď opustíte povrch trampolíny na ceste hore. Vaša kinetická energia je 0, keď dosiahnete výšku svojho skoku a začnete klesať, a keď sa nachádzate na trampolíne, chystáte sa poháňať hore.
Potenciálna energia
Potenciálne zmeny energie spolu s kinetickou energiou. Kedykoľvek sa vaša celková energia rovná potenciálnej energii plus vašej kinetickej energii. Potenciálna energia je funkciou výšky a rovnica je nasledujúca: PE = mgh kde m je hmotnosť, g je gravitačná konštanta a h je výška. Čím vyššie ste čím viac potenciálnej energie máte. Keď opustíte trampolínu a začnete cestovať hore, kinetická energia klesá, čím vyššia. Inými slovami, spomaľujete. Keď spomaľujete a získavate výšku, vaša kinetická energia sa prenáša do potenciálnej energie. Podobne, ako klesáte, vaša výška klesá, čo znižuje vašu potenciálnu energiu. Tento pokles energie existuje, pretože vaša energia sa mení z potenciálnej energie na kinetickú energiu. Prenos energie je klasickým príkladom zachovania energie, ktorý uvádza, že celková energia je konštantná v priebehu času.
Hookov zákon
Hookov zákon sa zaoberá pružinami a rovnováhou. Trampolína je v podstate elastický kotúč, ktorý je spojený s viacerými pružinami. Keď pristávate na trampolíne, pružiny a povrch trampolíny sa tiahne v dôsledku pôsobenia sily vášho tela na ňu. Hookov zákon hovorí, že pramene budú pracovať na návrat k rovnováhe. Inými slovami, pramene sa budú tiahnuť späť proti váhe vášho tela, keď pristanete. Veľkosť tejto sily je rovnaká ako tá, ktorú vyvíjate na trampolíne, keď pristanete. Hookov zákon je uvedený v nasledujúcej rovnici: F = -kx kde F je sila, k je konštanta pružiny a x je posun pružiny. Hookov zákon je len ďalšou formou potenciálnej energie. Rovnako ako vás trampolína chystá poháňať, vaša kinetická energia je 0, ale vaša potenciálna energia je maximalizovaná, aj keď máte minimálnu výšku. Je to preto, že vaša potenciálna energia súvisí s jarnou konštantou a Hookovým zákonom.
Newtonove zákony pohybu
Skákanie na trampolíne je vynikajúcim spôsobom, ako ilustrovať všetky tri Newtonove zákony pohybu. Prvý zákon, v ktorom sa uvádza, že objekt bude pokračovať v jeho pohybe, ak sa neuskutoční vonkajšou silou, je ilustrovaný skutočnosťou, že keď neskočíte do neba, keď neskočíte a že neletíte cez dno trampolíne, keď zostúpite. Závažnosť a pramene trampolíny vás udrží. Druhý zákon Newtona ukazuje, ako sa vaša rýchlosť mení so základnou rovnicou F = ma, alebo sila rovná hmote vynásobenú zrýchlením. Táto jednoduchá rovnica sa používa na nájdenie rovníc pre kinetickú energiu, kde zrýchlenie je jednoducho gravitácia. Tretí zákon Newtonovho zákona uvádza, že pre každú akciu existuje rovnaká opačná reakcia. Toto je ilustrované zákonom Hookeho. Keď sú pružiny natiahnuté, vykazujú rovnakú a protiľahlú silu, stláčajú sa späť do rovnováhy a poháňajú vás do vzduchu.
