Trampolin muncul tidak lebih dari kesenangan sederhana, tetapi sebenarnya adalah susunan kompleks dari hukum fisika paling dasar. Melompat-lompat adalah contoh klasik konservasi energi, dari potensial menjadi kinetik. Itu juga menampilkan hukum Hooke dan konstanta pegas. Selain itu, ini memverifikasi dan menggambarkan masing-masing dari tiga hukum gerak Newton.
Energi kinetik
Energi kinetik tercipta ketika suatu benda dengan sejumlah massa bergerak dengan kecepatan tertentu. Dengan kata lain, semua benda yang bergerak memiliki energi kinetik. Rumus untuk energi kinetik adalah sebagai berikut: KE = (1/2) mv ^ 2, di mana m adalah massa, dan v adalah kecepatan. Ketika Anda melompat pada trampolin, tubuh Anda memiliki energi kinetik yang berubah seiring waktu. Saat Anda melompat-lompat, energi kinetik Anda meningkat dan menurun dengan kecepatan Anda. Energi kinetik Anda paling besar, tepat sebelum Anda menekan trampolin pada saat turun dan ketika Anda meninggalkan permukaan trampolin dalam perjalanan ke atas. Energi kinetik Anda adalah 0 ketika Anda mencapai ketinggian lompatan Anda dan mulai turun dan ketika berada di trampolin, akan mendorong ke atas.
Energi potensial
Energi potensial berubah bersama dengan energi kinetik. Setiap saat, energi total Anda sama dengan energi potensial Anda ditambah energi kinetik Anda. Energi potensial adalah fungsi ketinggian dan persamaannya adalah sebagai berikut: PE = mgh di mana m adalah massa, g adalah konstanta gravitasi dan h adalah tinggi. Semakin tinggi Anda, semakin banyak energi potensial yang Anda miliki. Ketika Anda meninggalkan trampolin dan Anda mulai melakukan perjalanan ke atas, energi kinetik Anda berkurang semakin tinggi. Dengan kata lain, Anda melambat. Ketika Anda memperlambat dan menambah tinggi energi kinetik Anda ditransfer menjadi energi potensial. Demikian juga, saat Anda jatuh, tinggi badan Anda berkurang yang mengurangi energi potensial Anda. Penurunan energi ini ada karena energi Anda berubah dari energi potensial menjadi energi kinetik. Transfer energi adalah contoh klasik dari konservasi energi, yang menyatakan bahwa energi total konstan sepanjang waktu.
Hukum Hooke
Hukum Hooke berkaitan dengan mata air dan keseimbangan. Trampolin pada dasarnya adalah piringan elastis yang terhubung ke beberapa mata air. Saat Anda mendarat di trampolin, mata air dan permukaan trampolin membentang sebagai akibat dari kekuatan tubuh Anda yang mendarat di atasnya. Hukum Hooke menyatakan bahwa mata air akan bekerja untuk kembali ke ekuilibrium. Dengan kata lain, mata air akan menarik kembali terhadap berat tubuh Anda saat Anda mendarat. Besarnya gaya ini sama dengan yang Anda berikan pada trampolin saat Anda mendarat. Hukum Hooke dinyatakan dalam persamaan berikut: F = -kx di mana F adalah gaya, k adalah konstanta pegas dan x adalah perpindahan pegas. Hukum Hooke hanyalah bentuk lain dari energi potensial. Sama seperti trampolin akan mendorong Anda ke atas, energi kinetik Anda adalah 0 tetapi energi potensial Anda dimaksimalkan, meskipun Anda berada pada ketinggian minimum. Ini karena energi potensial Anda terkait dengan konstanta pegas dan Hukum Hooke.
Hukum Gerak Newton
Melompat dengan trampolin adalah cara terbaik untuk menggambarkan ketiga Hukum Gerak Newton. Hukum pertama, yang menyatakan bahwa suatu benda akan melanjutkan gerakannya kecuali ditindaklanjuti oleh kekuatan luar, diilustrasikan oleh fakta bahwa Anda tidak melambung ke langit ketika Anda melompat ke atas dan bahwa Anda tidak terbang melalui bagian bawah trampolin saat kamu turun. Gravitasi dan pegas trampolin membuat Anda terpental. Hukum kedua Newton menggambarkan bagaimana kecepatan Anda berubah dengan persamaan dasar F = ma, atau gaya sama dengan massa dikalikan dengan akselerasi. Persamaan sederhana ini digunakan untuk menemukan persamaan untuk energi kinetik, di mana akselerasi hanyalah gravitasi. Hukum ketiga Newton menyatakan dari pada untuk setiap tindakan ada reaksi berlawanan yang sama. Ini diilustrasikan oleh hukum Hooke. Ketika pegas diregangkan mereka menunjukkan kekuatan yang sama dan berlawanan, menekan kembali ke keseimbangan dan mendorong Anda ke atas di udara.
