EXPERIMENTÁREŇ? logo Infovek

NAŠE A VAŠE VYSVETLENIA

Názov: Jojo
Anotácia: polohová, pohybová energia, rýchlosť rotácie, zákon zachovania energie, ...

Otázky:

  1. Ako funguje jojo? Prečo poskakuje hore dolu?
  2. Koľkokrát vám jojo poskočilo na jedno natočenie? 
  3. Zmenil sa počet poskočení Joja na jedno natočenie, ak ste na každú stranu pridali ešte jedno CD?  Čo sa ešte zmenilo, pri poskakovaní?
  4. Čo musíte spraviť aby jojo neprestalo poskakovať?
  5. Bude jojo fungovať aj keď dáte CDčko len na jednu stranu?
  6. Ako funguje lenivé jojo? Prezri si poriadne obrázok k návodu.
Vysvetlenie:
  1. Jojo funguje na základe zákona zachovania energie a jej premenách. Tým, že natočíme nitku na stred Joja a držíme nad zemou, má tzv.potenciálnu (polohovú) energiu, ktorú pomocou gravitačnej sily pri odtáčaní mení na kinetickú (pohybovú) energiu. Keď sa nitka úplne odtočí, má Jojo najväčšiu kinetickú energiu a tú opäť premení na potenciálnu, teda znova "vyskočí" do istej výšky. Zákona zachovania hovorí, že sa celková energia zachováva a teda by sa mala všetka polohová energia premeniť na potenciálnu. Avšak časť energie sa stratí v iných formách energia napr. trenie, odpor vzduchu, trenie, preto Jojo po čase prestane poskakovať.
  2. Pozri nižšie.
  3. Rozbeh prebiehal pomalšie. Polohová energia súvisí aj s hmotnosťou telesa./Čím väčšia hmotnosť, tým väčšia pol.energia. Ak sa zväčšila hmotnosť, tým aj gravitačná sila a rýchlosť natáčania sa nite aj pohybová energia. Pozri nižšie.
  4. Pri každom poskočení musíte dodať Joju energiu, ktorú stratilo a to napríklad tak, že jemne trhnete nitkou.
  5. Jednostranné jojo funguje, aj keď zo začiatku sa točí trošku krivo, potom sa narovná. Vždy keď spomalí svoju rotáciu vtedy sa môže časť nitky odmotať bez toho, aby sa jojo roztáčalo. Ak je však roztočené točí sa naozaj v zvislom smere.
  6. Je dôležité všimnúť si kam smeruje predĺženie stuhy (obr). Jojo je podložené nožíkom, aby sa dal experiment odfotiť v statickej polohe. Môžeme si všimnúť, že v strednej polohe nie je podložený a teda naozaj platí, že ak predĺženie smeruje presne do bodu otáčania (modrý štvorček) je moment síl nulový a jojo sa netočí
Vaše vysvetlenia:
1. Ako funguje Jojo?
  • Jo-jo padá dolu kde ho priťahuje gravitačná sila. Jojo sa ale súčasne aj otáča, čo spomaľuje jeho padanie. Jeho polohová energia sa teda rozdelila do padania a otáčania. Keď sa celý špagát odtočí, trhne nám prstom a roztočené jojo sa začne opäť namotávať. Pri ceste hore využíva rotačnú energiu na prekonanie gravitácie. Jojo ale už nevystúpilo do takej istej výšky.
  • Ak držíme jojo v určitej výške má polohovú energiu. Keď ho pustíme jo-jo začne padať a súčasne sa točí. Jeho polohová energia sa zmenšuje a časť sa ukladá do rotácie. Keď sa celý špagát odtočí,  jojo sa začne opäť namotávať- ide hore. Pri ceste hore využíva rotačnú energiu na prekonanie gravitačnej sily Zeme.
  • Keď jojo pustíme, gravitácia ho ťahá smerom dolu a zároveň, ako sa nitka odmotáva, CD-čká  rotujú a naberajú energiu. Na konci sa CD-čka nezastavia, pretože ich núti pohybovať sa ďalej rotácia a niť sa začne namotávať smerom hore. Takto sa to opakuje, kým sa celá pohybová energia nezníži o trenie.
  • Jojo funguje na základe premeny potenciálnej energie na kinetickú. Gravitácia ťahá jojo smerom dole, naberá rýchlosť a pohybovú energiu, ktorá sa potom mení na rotáciu a jojo stúpa nahor.
  • Jojo pustíme, ale do pôvodnej polohy sa už nedostane. Tak sa prejavuje zákon zachovania energie. Jojo musí prekonať niekoľko prekážok – trenie o vzduch, trenie nite o CD-čka a energiu vynaloženú na ohýbanie a narovnanie nite. Pri pohybe dole jojo stráca časť svojej pohybovej energie.
  • Jojo funguje tak, že nastáva zmena polohovej a pohybovej energie. Gravitačná sila ťahá jojo dole a menia sa navzájom pohybová energia na energiu vynaloženú na ohýbanie a narovnanie nite. Energia sa znižuje trením nite o CD-čka aj joja o vzduch.
  • JOJO podskakuje hore-dolu, pretože, keď ide dolu, má pohybovú energiu. Keď už je nitka celkom odmotaná, jeho pohybová energie sa zmení na polohovú. Rýchla rotácia trhne nitku na joje a ona sa začne naspäť namotávať do druhej strany. V okamihu ,keď jojo dosiahne max. polohovú energiu, sme získali nové natočenie.
  • Pri pokuse sa uplatňuje pohybová a polohová energia. Pri pohybe nadol sa pohybová energia zväčšuje. Pri úplnom odmotaní nitky trhom ruky jojo podskočí a nitka sa začne namotávať, pohybová energia sa mení na polohovú.
  • Pustime jojo ktoré držíme za šnúrku volne na dol. Šnúrka sa začne odtáčať a jojo pri páde začína rýchle rotovať okolo svojej osi. Jojo sa stabilizuje  a keď  sa šnúrka cela odtočí, začne sa zotrvačnosťou okamžite opäť otáčať späť.
  • Zotrvačnosťou sa snaží ďalej  točiť aj keď je na konci šnúrky a tak sa začne natáčať do druhej strany toto sa opakuje mnoho krát.
  • J (jojo) funguje tak, že ak ho pustíme dole zrýchľuje vďaka gravitačnému zrýchleniu. Ak sa potom dostane na koniec šnúrky, tak sa zotrvačnosťou navinie späť.
2. Počet poskočení
  • Na jedno natočenie- prvý krát nám poskočilo asi 9x, ale opakovním /zlepšili sme techniku/ veľa krát.
  • Na jedno natočenie poskočilo asi 12x.
  • Asi trikrát.
  • Jojo sa otočilo asi 5 krát.
  • Poskočilo asi 3-krát.
  • asi 7-krát
  • 10-krát
  • Na jedno natočenie v priemere 16-17 ,ale tie posledne už neboli ono lebo po necelých 3-4 otočeniach sa to začalo rapídne skracovať- jojo chodilo čím ďalej tým nižšie vystupovalo na hor a nakoniec už sa vôbec nevrátilo. (Nič som nerobila s rukou iba som ho držala za šnúrku a nechala ho padať.)
  • Jojo funguje na báze zotrvačnosti takže keď príde na koniec šnúrky tak svojou .Jojo nám poskočilo 15 krát.
  • Naše jojo vyskočilo 15 krát .
3. Zvýšenie hmotnosti
  • Počet poskočení sa nám zvýšil/aj vďaka technike/.Zmenila sa rýchlosť odtáčania a natáčania. Rotácia prebiehala  pomalšie. Polohová energia súvisí aj s hmotnosťou telesa./Čím väčšia hmotnosť, tým väčšia pol.energia.
  • Počet poskočení bol väčší a pokus sa nám zdal krajší a jojo vystupovalo vyššie ako predtým. Pridaním CD sme zväčšili hmotnosť sústavy.
  • Áno, lebo sa zväčšila hmotnosť, tým aj gravitačná sila a rýchlosť natáčania sa nite aj pohybová energia.
  • Zväčšila sa hmotnosť aj gravitácia a rýchlosť, akou sa niť namotávala.
  • Zväčšila sa hmotnosť joja aj trenie.
  • Pridaním CD-čiek sa zväčšila hmotnosť aj trenie.
  • Áno zmenil sa; počet poskočení bol väčší, ale skoky boli menšie; pohybová energia sa zväčšila, pretože hnotnosť joja sa zväčšila.
  • 14-krát. Väčšia hmotnosť spôsobila, že pohyb nahor nebol to takej výšky ako v bode 1.
  • Jojo sa otočilo menej krát a to 12-13. A rozdiel medzi poskakovaním bol v tomže jojo sa menej točilo dookola lebo bolo pevnejšie a tak vyššie vyskakovalo a silnejšie.
  • Áno lebo sa zväčší váha telesa a keď sa zväčší váha tak aj zotrvačnosť bude väčšia a preto sa jojo keď pôjde naspäť tak sa viac natočí a pomaly sa spätné natočenia budú    zmenšovať ako pri prvom prípade ale stým rozdielom , že pri prvom pokuse s jedným CD na    jednej strane sa prvýkrát na točilo menej šnúrky ako pri druhom pokuse s dvomi CD na jednej strane sa natočilo viac šnúrky preto druhé jojo poskočí viac krát ako prvé joj. Zmenila sa aj dĺžka spätného natočenia.
  • a s dvomi CD 18 krát. 
4. Stále poskakovanie
  • Aby jojo neprestalo poskakovať musíme mu v určitom okamihu pomôcť- jemným trhnutím mu dodáme energiu , ktorú pri pohybe stratilo.
  • Aby jojo neprestalo poskakovať musíme mu  jemným trhnutím dodať energiu , ktorú  stratilo pri natáčaní a odtáčaní.
  • Keď je CD- čko v najnižšom bode, dáme mu impulz, potiahneme rukou dole, hore.
  • Jemne potiahnuť rukou v momente, keď je jojo v najnižšom bode.
  • Stačí pohyb ruky hore a dole. Pohybom ruky urýchlime otáčanie a práca, ktorú sme vykonali,  zrýchli  otáčky  gombíkov alebo sa premení na rotačnú energiu, čo nahradí energiu vynaloženú na prekonávanie prekážok.
  • Ak im  trocha  pomôžeme  pohybom   ruky dole a hore. Pohybom ruky urýchlime otáčanie.
  • Musíme udržať pravidelnú rotáciu joja pomocou ruky.
  • Musíme ťahom pomôcť nitke, aby sa znovu namotávala na plastovú trubičku.
  • Ak v pravú chvíľu – keď jojo je v najnižšom bode treba rukou v ktorej držíme pohnúť hore a dole. A potom by sa nám jojo nemalo zastaviťJ ,ale pohyb by sa mal opakoval.
  • Aby jojo neprestalo poskakovať musíme s rukou hýbať hore a dole. 
5. Jednostranné Jojo
  • Jojo fungovalo, ale nie tak efektne aj s jedným CD.
  • Funguje, ale zväčší sa tým trenie, lebo nie je vyvážená hmotnosť.
  • Jojo je citlivé na vyváženie oboch polovíc. Stačí, aby bola jedna strana ťažšia a pri natáčaní sa jojo vykrivuje, čím sa zvyšuje trenie.
  • Ak bude jedna strana ťažšia, pri natáčaní sa jojo bude vykrivovať, čím sa zvyšuje trenie.
  • Jojo s jedným CD-čkom sa vykrivovalo, lebo nebola vyvážená hmotnosť. Tým sa zväčšilo trenie.
  • Nie, nebude fungovať, pretože nebude vyrovnané. Strana , na ktorej bude CD, bude pri odmotávaní naklonená dolu. V čase, keď sa bude mať nitka natočiť naspäť, nepodarí sa jej to vďaka nerovnovážnemu stavu osi joja
  • Nebude, pretože nitka sa pri namotávaní šmýka z plastu a nemá sa o čo zachytiť
  • JOJo z jedným CD bez korku a gumy nefunguje dole sa spustí ale hore sa „mu nechce“.
  • Jojo prvý krát poskočí ale ako pôjde dole tak už sa šnúrka vyvlečie cez okraj. Takže podľa nás nefunguje.
6. Lenivé Jojo
  • Lenivé jojo pracuje tak, že pohybom špagátu meníme polohu ťažiska. Jojo sa otáča tak, aby ťažisko bolo najnižšie.
  • Lenivé jojo pracuje asi tak, že tam funguje zákon vzájomného pôsobenia dvoch telies.Akcia vyvolá reakciu.
  • Stužka sa namotáva a rozmotáva
  • Stužka sa rozmotávala a namotávala.
  • Stužka na joje sa namotávala alebo rozmotávala alebo sa len šmýkala.
  • Lenivé jojo  sa nachádza na rovnej podložke. Jeho rotáciu ovplyvňujeme my uhlom ťahania stužky. Ak stužku ťaháme hore, jojo sa točí smerom od nás. Ak stužku ťaháme pri podložke, jojo sa posúva za našou rukou. Ak jojo otočíme o 180° a poťahujeme za stužku, jojo sa bude točiť smerom od nás
  • Je to dôsledok trenia. Trenia medzi jojom a podložkou, jojom a stužkou.
  • Šnúrka sa posúva za jojo a keď je už poriadne nahromadená ale mi stále ťaháme tak ta nahromadená šnúrka za jojom ho posunie dopredu a jojo sa kotúľa po zemi, ale nie vo vzduchu.
  • Ak pôsobíme silou na stušku jojo sa začne šmýkať po hladkom povrchu keby bol povrch drsnejší jojo by sa nešmýkalo.
  • Naše lenivé jojo sa kotúľalo od nás. Dialo sa to pre gravitáciu. 


paticka
© Projekt INFOVEK
Posledná zmena: