Vodorovný vrh VY_32_INOVACE_120107 3. února 2013 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Radim Frič. Slezské gymnázium, Opava, příspěvková organizace. Vzdělávací materiál byl vytvořen v rámci OP VK 1.5 – EU peníze středním školám.

Laboratorní práce z fyziky Hlavička protokolu: Laboratorní práce z fyziky PROTOKOL Č. Téma: Vodorovný vrh Jméno a příjmení: Třída: Datum: Skupina: Spolupracovali: 2

Struktura zápisu do protokolu: Hlavička protokolu Úkol č. 1: Pomůcky: Teorie: Tabulka: Výpočet: Výsledek: Závěr: Úkol č. 2: Nákres: Poznamenejte si strukturu protokolu a průběžně do ní doplňujte. 3

Připravte si potřebné pomůcky (metr, míč, stopky) Postup práce při LP: Připravte si potřebné pomůcky (metr, míč, stopky) Úkol č. 1: Určete počáteční rychlost míče z délky vodorovného vrhu 4

Úkol č. 1: Určete počáteční rychlost míče při vodorovném vrhu z délky vrhu Teorie: Kulička (míček) koná po stole pohyb rovnoměrně zpomalený, protože ni působí stálá třecí síla. Za stejných podmínek na konci stolu dosáhne vždy stejné rychlosti. Tuto rychlost nazveme počáteční rychlost dalšího pohybu – vodorovného vrhu. Jeho výška nad zemí klesá podle vztahu . Současně se vzdaluje od svislé desky stolu podle vztahu . Matematické úpravy: Vyjádřete ze vztahu pro výšku nad zemí čas dopadu (tedy čas, kdy ). t = ……………………………… Dosaďte tento čas do vztahu pro vzdálenost od desky stolu. Platí d = ……………………………… Z tohoto vztahu vyjádřete počáteční rychlost v0. v0 = ……………………………… 5 5

Postup: Změřte výšky desky stolu h. Vyzkoušejte si pouštění míče tak, aby dopadal na podlahu s co nejmenším rozptylem. Proveďte 10 měření délky vodorovného vrhu. Vytvořte tabulku, do které zaznamenáte změřené hodnoty a určíte z ní průměrnou hodnotu počáteční rychlosti míče, její směrodatnou a relativní odchylku. Zapište výsledky měření času a rychlosti ve tvaru Sestavte v textovém editoru celý protokol, uložte jej a pošlete na e-mailovou adresu svého vyučujícího (eventuelně uložte do své složky na SkyDrive). 6

Úkol č. 2: Zjistěte rychlost servisu tenisty Tenista při servisu stojí těsně za základní čárou a udeří míček ve výšce 2,50m vodorovným směrem rychlostí v0. Míč přeletí síť, která má v nejnižším místě výšku 0,915m. Zjistěte, jakou nejnižší rychlost vmin musí mít míček, aby ještě přeletěl přes síť. Při servisu se musí tenista trefit do soupeřova pole pro podání (obdélník za sítí na straně soupeře). Míč tedy může urazit dalších až 11,89m. Zjistěte, jakou nejvyšší rychlostí vmax může tenista míč uvést do hry tak, aby po přechodu sítě dopadl do pole pro podání. Obr. 1 7 7

Postup: Nakreslete popisovanou situaci při pohledu z boku. Do nákresu zaznamenejte výšku míčku před úderem, výšku sítě a celou trajektorii míče. Užitím vztahu pro v0 z úkolu č. 1 vypočtěte rychlost vmin, resp. vmax. Zapište závěr, ve kterém uveďte interval rychlostí, kterými musí tenista servírovat, aby bylo jeho podání úspěšné. Diskutujte tento interval s běžně měřenými rychlostmi tenisových servisů např. Lukáše Rosola (134mph), Tomáše Berdycha (130mph) nebo Lucie Hradecké (122mph). Pozn. V tenisových statistikách bývá rychlost uváděna v mph, neboli „miles per hour“. Je nutno si tuto rychlost převést na km/h. 8 8

Zdroje: Obr. 1: Tenis: Tennis court metric [online]. 2006 [cit. 2013-02-03]. Dostupné z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Tennis_court_metric.svg 9 9