Mecànica
Laboratori de forces
Observa com la caixa s'accelera suaument des del repòs amb una força constant aplicada: a = F/m.
Laboratori de forces — simulació interactiva de Mecànica. Observa com la caixa s'accelera suaument des del repòs amb una força constant aplicada: a = F/m. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Segona llei de Newton
Una força resultant sobre un objecte produeix acceleració: F = ma. Més força o menys massa significa més acceleració.
La segona llei de Newton lliga força, massa i acceleració. Quan una sola empenta horitzontal actua sobre un bloc en un terra sense fricció, la força resultant és aquella empenta. El bloc s'accelera suaument des del repòs en la direcció de la força resultant.
- F = ma
- a = F / m
Resum de la investigació
Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori
El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.
Pregunta conductora
Empenys una caixa per un terra sense fricció amb una força constant. Si empenys una caixa més pesant amb la mateixa força, s'accelera més de pressa, més a poc a poc o al mateix ritme que una de lleugera?
Prediccions a valorar
- La caixa pesant s'accelera més
- Les dues caixes s'acceleren al mateix ritme
- La caixa pesant s'accelera menys
Rols de les variables
El que tu defines:
- Massa (kg)
- Força aplicada (N)
El que tu mesures:
- Velocitat a t = 1 s (m/s)
- Quantitat de moviment a t = 1 s (kg·m/s)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit del Laboratori de forces. Una sola caixa jeu en repòs en un terra sense fricció amb una força constant empentant-la endavant.
- Comprova que la sonda de velocitat és adjunta a la caixa, i revisa la massa de la caixa i la força de la força aplicada al panell de Propietats.
- Per a cada fila de sota, defineix al panell de Propietats la massa de la caixa i la força per coincidir, executa la simulació exactament 1 segon (60 fotogrames) i llegeix la velocitat de la sonda.
Equació governant
Segona llei de Newton — F = m·a
La força resultant sobre un objecte iguala la seva massa per l'acceleració. Aquí una sola força constant accelera la caixa des del repòs, de manera que la velocitat mesurada després d'un temps fix revela l'acceleració que aquella força ha produït.
Quantitat de moviment — p = m·v
La quantitat de moviment és massa per velocitat. Cada prova comença des del repòs, de manera que la quantitat de moviment al segon 1 mostra quant moviment construeix la mateixa empenta en caixes de massa diferent.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a cada fila, divideix la força aplicada entre la massa. Com es compara aquell valor amb la velocitat mesurada després d'1 segon? Quina magnitud acabes de calcular?
- Compara les files 1 i 3 (mateixa força, massa diferent). De quant ha canviat doblar la massa la velocitat resultant després de la mateixa empenta d'1 segon?
On apareix això més enllà del laboratori
- Aquest terra no té fricció. Prediu com canviarien les teves lectures de velocitat si una petita força de fricció constant actqués també sobre la caixa. Continuaria dividint la força aplicada entre la massa tot sol prediuent l'acceleració resultant?
- Un carro de la compra i un camió carregat poden ser empesos tots dos per un motor que produeix la mateixa força. Fes servir les teves dades per explicar per què no s'acceleren al mateix ritme.
- 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
- Benvingut al laboratori de forces
- Selecciona el bloc
- Prem Reprodueix
- Acceleració constant
- Obre les dades
- Ho has aconseguit!
Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.
Obre el laboratori interactiu →
Descarrega el full de treball →