Διατήρηση της ενέργειας σε κλειστό μηχανικό σύστημα

Η προσομοίωση παρουσιάζει ένα σώμα μάζας 0,2Kg που πάνω του μπορεί να πάρει άλλα τρία βαρίδια (από 0,1Kg το καθένα) και μπορεί να κινείται πάνω σε ένα κεκλιμένο επίπεδο.
Το κεκλιμένο επίπεδο μπορεί να αλλάζει κλίση ενώ υπάρχει ένα επίπεδο μηδενικής ενέργειας, το οποίο βρίσκεται στο δάπεδο.
Το σώμα εμφανίζει με το κεκλιμένο έναν συντελεστή τριβής ολίσθησης (ο οποίος μπορεί να μεταβάλλεται από 0 έως 0,5).
Η προσομοίωση εμφανίζει τη μετατόπιση του σώματος, την ταχύτητά του, την κλίση του κεκλιμένου επιπέδου και μπορεί να εμφανίσει το ραβδόγραμμα και τις τιμές των ενεργειών.

Με τη προσομοίωση μπορείς:

Να επιλέξεις τη συνολική μάζα m του σώματος.
Να αλλάξεις την κλίση του κεκλιμένου επιπέδου.
Να μεταβάλλεις το επίπεδο της μηδενικής δυναμικής ενέργειας.
Να εκτελέσεις τη προσομοίωση ώστε το σώμα να αφεθεί ελεύθερο και να κινηθεί έως ότου σταματήσει στη βάση του κεκλιμένου επιπέδου.
Να παρατηρήσεις το ραβδόγραμμα του σώματος (ή του συστήματος σώμα - κεκλιμένο επίπεδο - γη).
Με τις τιμές της ταχύτητας, του μετρητή ύψους, της κλίσης και του συντελεστή μ να υπολογίσεις την αρχική κινητική ενέργεια Κ_αρχ , την αρχική (βαρυτική) δυναμική ενέργεια U_αρχ, την τελική κινητική ενέργεια K_τελ , την τελική (βαρυτική) δυναμική ενέργεια U_τελ και την απώλεια την ενέργειας λόγω τριβής (όταν μ>0).
Να επιβεβαιώσεις τους υπολογισμούς σου με την εμφάνιση των τιμών των παραπάνω ενεργειών.
Παραμένει κάτι σταθερό κατά τη διάρκεια αυτής της κίνησης;

Οδηγίες εκτέλεσης της προσομοίωσης

Επίλεξε τον δρομέα "m", για να αλλάξεις την συνολική μάζα του σώματος.
Επίλεξε το "κόκκινο σημείο" που βρίσκεται στην κορυφή του κεκλιμένου επιπέδου και μετακίνησέ το για να αλλάξεις την κλίση του κεκλιμένου επιπέδου.
Επίλεξε το πλήκτρο "έναρξη" και τότε το σώμα αφήνεται ελεύθερο να κινηθεί. Αυτό σταματάει στη βάση του κεκλιμένου επιπέδου εξαιτίας του εμποδίου που έχει το κεκλιμένο.
Παρατήρησε το ραβδόγραμμα του σώματος καθώς και τις ενεργειακές μετατροπές που γίνονται.
Μετακίνησε το σώμα στην αρχική του θέση με το πλήκτρο "επαναφορά". Μέτρησε το ύψος του με τον "μετρητή ύψους" και υπολόγισε την δυναμική του ενέργεια U_αρχ σε αυτή τη θέση. Γνωρίζοντας ότι το σώμα αφήνεται να κινηθεί από αυτή τη θέση, υπολόγισε την κινητική του ενέργεια Κ_αρχ.
Επίλεξε το πλήκτρο "έναρξη" και τότε το σώμα αφήνεται ελεύθερο να κινηθεί και φθάνει στη βάση του κεκλιμένου επιπέδου. Μέτρησε το ύψος από το επίπεδο μηδενικής δυναμικής ενέργειας και υπολόγισε την δυναμική του ενέργεια U_τελ σε αυτή τη θέση. Κατάγραψε την τιμή της ταχύτητας και υπολόγισε την κινητική του ενέργεια σε αυτή τη θέση K_τελ.
Με τις τιμές της μάζας m, του συντελεστή μ, του συνφ και της απόστασης s, υπολόγισε το έργο της τριβής που κατά απόλυτη τιμή είναι ίσο με την απώλεια ενέργειας ΔΕ_θ.
Επίλεξε το πλήκτρο "τιμές" και επιβεβαίωσε τους υπολογισμούς σου.
Διατηρείται κάτι σε αυτή την κίνηση;
Επανάλαβε τις ίδιες ενέργειες για μία διαφορετική κλίση του κεκλιμένου επιπέδου.

Σημείωση: Οι τιμές είναι πιθανόν να έχουν μία απόκλιση, λόγω στρογγυλοποίησης, στο 2ο δεκαδικό ψηφίο!

Η προσομοίωση λειτουργεί και με το πληκτρολόγιο ως εξής:

Όταν ανοίγει η προσομοίωση, γίνεται πλοήγηση με το πλήκτρο "TAB" στην "καρτέλα συντελεστών" και στην "οθόνη βοήθειας". Τα πλήκτρα ενεργοποιούνται με το "Enter" και η πλοήγηση στις καρτέλες γίνεται ξανά με το "TAB".
Έπειτα η πλοήγηση συνεχίζεται μόνο στην προσομοίωση ως εξής:

Με το πλήκτρο "TAB" επιλέγεις τους δρομείς ("m", "μ") τα σημεία της προσομοίωσης ("σημείο κεκλιμένου επιπέδου", "μετρητής ύψους"), τα πλήκτρα της προσομοίωσης ("έναρξη", "παύση", "επαναφορά", "ενέργειες", "τιμές"), και τα πλήκτρα του template ("ανανέωση", "προβολή πλήρους οθόνης").
Τον δρομέα αφού τον επιλέξεις με το "TAB", αλλάζεις τιμή με τα βέλη του πληκτρολογίου.
Τα σημεία αφού τα επιλέξεις με το "TAB", τα μετακινείς με τα βέλη του πληκτρολογίου. Για πιο μικρές κινήσεις ταυτόχρονα με την επιλογή του βέλους έχεις "πατημένο" και το πλήκτρο "Shift".
Τα πλήκτρα της προσομοίωσης, αφού τα επιλέξεις με το "TAB", λειτουργούν με το πλήκτρο "space" (κενό) του πληκτρολογίου.
Τα πλήκτρα του template, αφού τα επιλέξεις με το "TAB", λειτουργούν με το πλήκτρο "space" (κενό) του πληκτρολογίου.
Η σειρά ενεργοποίησης των πλήκτρων/αντικειμένων στην προσομοίωση είναι η εξής:
"προβολή πλήρους οθόνης" → "m" → "μ" → "σημείο κεκλιμένου επιπέδου" → "έναρξη" → "παύση" → "μετρητής ύψους" → "ενέργειες" → "τιμές" → "επαναφορά" → "ανανέωση template" και επαναλαμβάνεται η ίδια σειρά.