Механика
Лаборатория за сили
Гледай как кутията се ускорява равномерно от покой под една постоянна приложена сила — a = F/m.
Лаборатория за сили — интерактивна симулация Механика. Гледай как кутията се ускорява равномерно от покой под една постоянна приложена сила — a = F/m. Безплатна виртуална физическа лаборатория в браузъра с живи SI измервания и упътване.
Втори закон на Нютон
Равнодействваща сила върху обект поражда ускорение: F = ma. По-голяма сила или по-малка маса означава по-голямо ускорение.
Втори закон на Нютон свързва силата, масата и ускорението. Когато единствен хоризонтален напор действа на блок върху под без триене, равнодействващата сила е равна на този напор. Блокът ускорява равномерно от покой в посоката на равнодействващата сила.
- F = ma
- a = F / m
Резюме на изследването
Планирай въпроса, преди да отвориш лабораторията
Краткото описание повтаря пререндерираната страница: водещият въпрос, съперничещите предсказвания, ролите на променливите, управляващите закони, постановката, анализът и разширяващите подсказки остават видими и в този ред.
Водещ въпрос
Буташ кутия по под без триене с постоянна сила. Ако бутнеш по-тежка кутия със същата сила, ускорява ли тя по-бързо, по-бавно или със същата скорост от по-лека кутия?
Предсказвания за преценка
- По-тежката кутия ускорява по-бързо
- Двете кутии ускоряват с еднакъв темп
- По-тежката кутия ускорява по-бавно
Роли на променливите
Какво задаваш ти:
- Маса (kg)
- Приложена сила (N)
Какво измерваш:
- Скорост при t = 1 s (m/s)
- Импулс при t = 1 s (kg·m/s)
Как протича изследването
- Отвори настройката лаборатория за сили. Единична кутия седи в покой на под без триене с една постоянна сила, бутаща я напред.
- Провери, че сензорът за скорост е прикрепен към кутията, после провери масата на кутията и големината на приложената сила в панела Свойства.
- За всеки ред долу задай масата на кутията и големината на силата в панела Свойства, пусни симулацията за точно 1 секунда (60 кадъра) и прочети скоростта на сензора.
Управляващо уравнение
Втори закон на Нютон — F = m·a
Равнодействващата сила върху обект е равна на масата му по ускорението. Тук една постоянна сила ускорява кутията от покой, така че скоростта, измерена след фиксирано време, разкрива ускорението, което тази сила е произвела.
Импулс — p = m·v
Импулсът е маса по скорост. Всеки опит започва от покой, така че импулсът на 1-секундната отметка показва колко движение изгражда същото бутане в кутии с различна маса.
Какво иска да изчислят учениците печатният работен лист
- За всеки ред раздели приложената сила на масата. Как се сравнява тази стойност със скоростта, измерена след 1 секунда? Каква величина току-що изчисли?
- Сравни редове 1 и 3 (съща сила, различна маса). Колко промени удвояването на масата получената скорост след същото 1-секундно бутане?
Къде това се появява извън лабораторията
- Този под е без триене. Предкажи как биха се променили показанията за скорост, ако и малка постоянна сила на триене действаше на кутията. Ще предсказваше ли разделянето на приложената сила на масата все още полученото ускорение?
- Пазарна количка и натоварен камион за доставка могат да бъдат бутани от двигател, произвеждащ същата сила. Ползвай данните си, за да обясниш защо не ускоряват с еднакъв темп.
- AP Physics 1 — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Forces & Newton's laws
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Добре дошел в лабораторията за сили
- Избери блока
- Натисни Пусни
- Равномерно ускорение
- Отвори данните
- Справил се!
Отвори интерактивната симулация, за да изградиш сцената, натисни Пусни и разгледай с живи измервания и насочено упътване.
Отвори интерактивната лаборатория →