Стрибок Крокодила — це ігрова демонстрація руху тіла, кинутого під кутом. Коли ви запускаєте крокодила, він злітає з берега з певною швидкістю, яка розкладається на горизонтальну та вертикальну складові відповідно до обраного кута, а гравітація тягне його назад донизу. Кожен кадр анімації додає постійне спрямоване вниз прискорення до вертикальної швидкості, тому траєкторія описує знайому параболічну дугу — таку саму, як і в будь-якого предмета, кинутого в повітря.
Два повзунки визначають стрибок: Кут (від 10 до 80 градусів) нахиляє напрям пуску, а Сила (від 10 до 100 відсотків) задає початкову швидкість. Натисніть «Стрибок», щоб полетіти, і «Скинути», щоб почати знову. Показники відображають відстань, максимальну висоту та час польоту, а пунктирна лінія заздалегідь вказує напрям. Та сама фізика керує кидками м'яча, струменями фонтана та ядрами гармат, тому це чудовий перший дотик до механіки для дітей 7–11 років.
Що таке симуляція «Стрибок Крокодила»?
Це інтерактивна фізична гра, яка допомагає крокодилу перестрибнути річку та зловити здобич на протилежному березі. Ви задаєте кут пуску та силу, а потім спостерігаєте, як крокодил летить по кривій траєкторії. Симуляція розроблена, щоб познайомити дітей приблизно від 7 до 11 років з рухом тіла, кинутого під кутом.
Чому крокодил летить по кривій?
Під час пуску швидкість розкладається на бічну та вертикальну складові. Бічна швидкість залишається сталою, але кожен кадр гравітація додає невеликий напрямок вниз до вертикальної швидкості. Це сповільнює підйом, а потім прискорює падіння, згинаючи траєкторію у плавну дугу — параболу.
Що роблять повзунки Кут і Сила?
Кут від 10 до 80 градусів спрямовує пуск вище або нижче. Сила від 10 до 100 відсотків визначає, наскільки швидко крокодил відривається від берега. Більший кут дає високий, але короткий стрибок, тоді як більша сила просто жбурляє крокодила далі за будь-якого кута.
На рівній поверхні кут 45 градусів забезпечує найбільшу горизонтальну відстань за фіксованої початкової швидкості. Це пояснюється тим, що 45 градусів рівномірно розподіляє швидкість між рухом угору та вперед. Кути трохи вище чи нижче помітно скорочують відстань польоту.
Горизонтальна позиція зростає рівномірно як швидкість, помножена на косинус кута, тоді як вертикальний рух описується формулою: висота дорівнює вертикальній швидкості, помноженій на час, мінус половина гравітації, помноженої на час у квадраті. Симуляція оновлює ці значення крок за кроком у кожному кадрі, а не розв'язує формулу безпосередньо.
Форма руху справжня: стала горизонтальна швидкість та рівномірно зростаюча вертикальна дають справжню параболу, як і в реальних тілах. Опір повітря не враховується, а гравітація та відстані використовують екранні пікселі, тому числові значення є ілюстративними, а не точними метрами.
Відстань оцінює, як далеко по сцені пролетів крокодил, максимальна висота показує пік його дуги над річкою, а час — скільки секунд тривав стрибок. Вони оновлюються в момент приземлення або падіння крокодила у воду.
Якщо поєднання кута і сили занадто слабке, дуга виходить короткою і крокодил приводнюється між берегами, показуючи сплеск. Збільшення сили або вибір кута, ближчого до 45 градусів, допомагає перелетіти через річку та досягти протилежного берега.
Справжні крокодили можуть вистрибувати приблизно до метра з води за допомогою потужного удару хвостом, переважно щоб схопити здобич поблизу поверхні. Симуляція перебільшує це для розваги, але основна ідея кривої, яку формує гравітація, цілком реальна.
Майже скрізь, де щось кидають або пускають: м'яч, що летить у кошик, вода, що піднімається і падає у фонтані, стрибун у довжину, що пролітає крізь повітря, або ядро гармати в польоті. Усі вони описують ту саму параболічну траєкторію, яку ви бачите тут у крокодила.