Механика
Махало на Нютон
Гледай как импулсът минава през редицата до най-далечната топка.
Махало на Нютон — интерактивна симулация Механика. Гледай как импулсът минава през редицата до най-далечната топка. Безплатна виртуална физическа лаборатория в браузъра с живи SI измервания и упътване.
Махало на Нютон
Редица еднакви топки пренася импулса чрез почти еластични сблъсъци — най-далечната топка излиза, докато другите едва мърдат.
Когато крайната топка удари редицата, импулсът пътува по веригата контакти. В идеалния случай последната топка напуска с по-голямата част от импулса, докато вътрешните топки остават почти неподвижни.
- Импулсът се запазва по редицата
- Почти еластични контакти
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
Ако дръпнеш първата топка до височина на пускане h и я пуснеш да се люлне в редицата, какво определя колко бързо излита последната топка?
Предсказвания за преценка
- Далечната топка излиза с приблизително същата скорост, с която първата топка е ударила.
- Далечната топка излиза по-бавно, защото средните топки поглъщат част от движението.
- Далечната топка излиза по-бързо от скоростта на удара на първата топка.
Роли на променливите
Какво задаваш ти:
- Маса на топката (kg)
- Височина на пускане (m)
Какво измерваш:
- PE на пускане (J)
- Скорост на излитане на далечната топка (m/s)
Как протича изследването
- Отвори настройката махало на Нютон в пясъчника.
- Завлачи най-лявата топка навън и нагоре, за да зададеш височина на пускане, после прочети колко високо седи над точката си на покой.
- Пусни топката и остави да се люлне надолу в редицата допряни топки. Гледай кои топки излитат от далечната страна и колко високо се люлеят.
Управляващо уравнение
Гравитационна потенциална енергия — PE = m·g·h
Дръпнатата топка съхранява енергия, равна на теглото ѝ, умножено по колкото си я вдигнал над точката ѝ на покой — това захранва цялата верижна реакция след пускането.
Кинетична енергия — KE = ½·m·v²
Докато пуснатата топка се люлее надолу, съхранената ѝ PE се превръща в KE; на дъното тази KE е това, което се предава почти изцяло на далечната топка чрез веригата от сблъсъци.
Какво иска да изчислят учениците печатният работен лист
- За всеки ред изчисли PE на пускането (mgh) и KE на удара, която първата топка трябва да има точно преди дъното на люлеенето си (½mv², с измерената от теб farSpeed за v). Как се сравняват двете енергии?
- Със запазването на импулса и кинетичната енергия за верига от еднакви маси обясни защо далечната топка излиза с (приблизително) скоростта на удара на първата топка, докато топките помежду едва мърдат.
Къде това се появява извън лабораторията
- Защо средните топки едва мърдат, макар импулсът от сблъсъка минава през всяка една от тях?
- В пясъчника далечната топка някога ли се люлее точно толкова високо, колкото височината ти на пускане? Какво ти казва пролуката (ако има) за това колко еластични са реално сблъсъците?
- AP Physics 1 — Unit 4: Linear Momentum
- AP Physics C: Mechanics — Unit 4: Linear Momentum
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Momentum & collisions
- NGSS High School Physics — Conservation of momentum
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Добре дошъл при махалото на Нютон
- Натисни Пусни
- Избери първата топка
- Импулс по редицата
- Отвори данните
- Справи се!
Отвори интерактивната симулация, за да изградиш сцената, натисни Пусни и разгледай с живи измервания и насочено упътване.
Отвори интерактивната лаборатория →