Trampolin izgleda samo kao zabava, ali zapravo je složen niz najosnovnijih zakona fizike. Skakanje gore i dolje klasičan je primjer očuvanja energije, od potencijalnog u kinetički. Također prikazuje Hookeove zakone i konstantu opruge. Nadalje, provjerava i ilustrira svaki od Newtonovih tri zakona kretanja.
Kinetička energija
Kinetička energija nastaje kada se objekt s nekom količinom mase kreće s zadanom brzinom. Drugim riječima, svi pokretni predmeti imaju kinetičku energiju. Formula kinetičke energije je sljedeća: KE = (1/2) mv ^ 2, gdje je m masa, a v je brzina. Kada skačete na trampolinu, vaše tijelo ima kinetičku energiju koja se s vremenom mijenja. Kako skačete gore-dolje, s vašom se brzinom povećava i smanjuje kinetička energija. Vaša kinetička energija je najveća, neposredno prije nego što pogodite trampolin na putu prema dolje i kad ostavite površinu trampolina na putu prema gore. Vaša kinetička energija je 0 kada dostignete visinu svog skoka i počnete se spuštati i kada ste na trampolinu, upravo da biste pokrenuli prema gore.
Potencijalna energija
Potencijalna energija se mijenja zajedno s kinetičkom energijom. U bilo kojem trenutku vaša ukupna energija jednaka je vašoj potencijalnoj energiji plus vašoj kinetičkoj energiji. Potencijalna energija je funkcija visine, a jednadžba je sljedeća: PE = mgh gdje je m masa, g je gravitacijska konstanta, a h je visina. Što ste viši, više potencijalne energije imate. Dok napuštate trampolin i počinjete putovati prema gore, vaša se kinetička energija smanjuje više što više idete. Drugim riječima, usporavate. Kako usporavate i postižete visinu, vaša se kinetička energija prenosi u potencijalnu energiju. Isto tako, kako padate, vaša visina opada što smanjuje vašu potencijalnu energiju. Ovo smanjenje energije postoji zato što se vaša energija mijenja iz potencijalne u kinetičku. Prijenos energije je klasičan primjer očuvanja energije koji kaže da je ukupna energija s vremenom konstantna.
Hookeov zakon
Hookeov zakon bavi se izvorima i ravnotežom. Trampolin je u osnovi elastični disk koji je povezan s nekoliko opruga. Dok se spuštate na trampolin, opruge i površina trampolina protežu se kao rezultat sile vašeg tijela na njega. Hookeov zakon kaže da će opruge raditi na vraćanju u ravnotežu. Drugim riječima, opruge će se povući prema težini vašeg tijela dok slijetate. Jačina ove sile jednaka je onoj koju istrebate na trampolinu kada sletiš. Hookeov zakon naveden je u sljedećoj jednadžbi: F = -kx gdje je F sila, k je konstanta opruge, a x je pomak opruge. Hookeov zakon je samo još jedan oblik potencijalne energije. Baš kao što će vam se trampolin pokrenuti, kinetička energija je 0, ali vaša je potencijalna energija maksimalna, iako ste na minimalnoj visini. To je zato što je vaša potencijalna energija povezana s konstantom opruge i Hookeovim zakonom.
Newtonovi zakoni pokreta
Skakanje na trampolinu izvrstan je način prikaza svih triju Newtonovih zakona kretanja. Prvi zakon, koji kaže da će objekt nastaviti kretati ako na njega ne djeluje vanjska sila, ilustriran je činjenicom da ne skačete u nebo kad skočite i da ne letite kroz dno trampolin kad siđeš. Gravitacija i opruge na trampolinu stalno vas odbijaju. Newtonov drugi zakon ilustrira kako se vaša brzina mijenja osnovnom jednadžbom F = ma, ili sila jednaka masi pomnoženoj s ubrzanjem. Ova jednostavna jednadžba koristi se za pronalaženje jednadžbi za kinetičku energiju, gdje je ubrzanje jednostavno gravitacija. Newtonov treći zakon kaže da za svaku akciju postoji jednaka suprotna reakcija. To ilustrira Hookeov zakon. Kad se opruge rastegnu, one pokazuju jednaku i suprotnu silu, pritiskajući se natrag u ravnotežu i tjerajući vas u zrak.
