🐊 🐊 Стрибок Крокодила — Фізика Траєкторії для Дітей

Це інтерактивна фізична іграшка, яка допомагає крокодилу перестрибнути через річку, щоб зловити здобич на протилежному березі. Ти встановлюєш кут і силу запуску, а потім спостерігаєш, як крокодил летить викривленою траєкторією. Вона створена, щоб познайомити дітей віком приблизно 7–11 років з рухом тіла, кинутого під кутом.

Під час запуску його швидкість розділяється на бічну й вертикальну частини. Бічна швидкість залишається сталою, але щокадру гравітація додає невеличкий тягар донизу до вертикальної швидкості. Це сповільнює підйом, а потім пришвидшує падіння, викривляючи шлях у плавну дугу, яку називають параболою.

Кут, від 10° до 80°, спрямовує запуск вище або пологіше. Сила, від 10% до 100%, задає, наскільки швидко крокодил залишає берег. Більший кут дає високий, короткий стрибок, тоді як більша сила просто закидає крокодила далі за будь-якого заданого кута.

На рівній поверхні кут у 45° дає найбільшу горизонтальну дальність за фіксованої швидкості запуску. Це тому, що за кута 45° швидкість порівну розподіляється між рухом угору та вперед. Кути трохи більші або менші за цей дають помітно коротшу дальність.

Горизонтальне положення рівномірно зростає як швидкість, помножена на косинус кута, тоді як вертикальний рух підпорядковується формулі: висота дорівнює вертикальній швидкості, помноженій на час, мінус половина добутку гравітації на квадрат часу. Симуляція оновлює ці величини покроково щокадру, а не розв'язує формулу напряму.

Форма руху справжня: стала горизонтальна швидкість і рівномірно зростаюча вертикальна швидкість дають справжню параболу, як і в реальних кинутих тілах. Опір повітря не враховується, а гравітація та відстані вимірюються в пікселях екрана, тож числа є радше ілюстративними, ніж точними метрами.

Дальність показує, наскільки далеко крокодил пролетів по сцені, максимальна висота показує пік його дуги над річкою, а час показує, скільки секунд тривав стрибок. Ці значення оновлюються в момент, коли крокодил приземляється або падає у воду.

Якщо поєднання кута й сили занадто слабке, дуга не дотягує, і крокодил приземляється у воду між берегами зі сплеском. Збільшення сили або вибір кута, ближчого до 45°, допомагає йому перелетіти річку й дістатися протилежного берега.

Справжні крокодили можуть вистрибувати з води приблизно на метр за допомогою потужного удару хвостом, головним чином щоб схопити здобич біля поверхні. Симуляція перебільшує це для розваги, але основна ідея викривленого стрибка, сформованого гравітацією, цілком реальна.

Майже скрізь, де щось кидають чи запускають: баскетбольний м'яч, що летить дугою до кошика, вода, що піднімається й опускається у фонтані, стрибун у довжину, що летить у повітрі, або гарматне ядро в польоті. Усі вони креслять ту саму параболічну траєкторію, яку тут описує крокодил.