Mechanika
Laboratoř sil
Sleduj, jak krabice z klidu rovnoměrně zrychluje pod jednou stálou působící silou — a = F/m.
Laboratoř sil — interaktivní simulace Mechanika. Sleduj, jak krabice z klidu rovnoměrně zrychluje pod jednou stálou působící silou — a = F/m. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.
Druhý Newtonův zákon
Výsledná síla na objekt způsobuje zrychlení: F = ma. Vetší síla nebo menší hmotnost znamená větší zrychlení.
Druhý Newtonův zákon spojuje sílu, hmotnost a zrychlení. Když na blok na podlaze bez tření působí jediný vodorovný tlak, výsledná síla se rovná tomuto tlaku. Blok z klidu rovnoměrně zrychluje ve směru výsledné síly.
- F = ma
- a = F / m
Souhrn zkoumání
Naplánuj otázku dřív, než otevřeš laboratoř
Stručný přehled odpovídá předrenderované stránce: hlavní otázka, konkurenční predikce, role proměnných, řídicí zákony, sestavení, analýza i rozšiřující podněty zůstávají viditelné a v tomto pořadí.
Hlavní otázka
Tlačíš krabici po podlaze bez tření stálou silou. Když toutéž silou tlačíš těžší krabici, zrychluje rychleji, pomaleji, nebo stejně jako lehčí?
Predikce k zvážení
- Těžší krabice zrychluje rychleji
- Obě krabice zrychlují stejně
- Těžší krabice zrychluje pomaleji
Role proměnných
Co nastavuješ:
- Hmotnost (kg)
- Působící síla (N)
Co měříš:
- Rychlost při t = 1 s (m/s)
- Hybnost při t = 1 s (kg·m/s)
Jak zkoumání probíhá
- Otevři předvolbu Laboratoř sil. Jedna krabice leží v klidu na podlaze bez tření s jednou stálou silou tlačící dopředu.
- Ověř, že sonda rychlosti je připojena ke krabici, pak zkontroluj hmotnost krabice a velikost působící síly v panelu Vlastnosti.
- Pro každý řádek níže nastav v panelu Vlastnosti hmotnost krabice a velikost síly, spusť simulaci přesně 1 sekundu (60 snímků) a přečti rychlost ze sondy.
Řídící rovnice
Druhý Newtonův zákon — F = m·a
Výsledná síla na objekt se rovná jeho hmotnosti krát zrychlení. Tady jediná stálá síla zrychluje krabici z klidu, takže rychlost změřená po pevném čase odhalí zrychlení, které tato síla vyprodukovala.
Hybnost — p = m·v
Hybnost je hmotnost krát rychlost. Každý pokus začíná z klidu, takže hybnost v 1sekundové značce ukazuje, kolik pohybu tentýž dotek nahromadí v krabicích různé hmotnosti.
Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat
- Pro každý řádek vyděl působící sílu hmotností. Jak se tato hodnota srovnává s rychlostí naměřenou po 1 sekundě? Jakou veličinu jsi právě spočítal?
- Porovnej řádky 1 a 3 (stejná síla, různá hmotnost). O kolik změnilo zdvojnásobení hmotnosti výslednou rychlost po stejném 1sekundovém tlačení?
Kde se to objevuje mimo laboratoř
- Tato podlaha je bez tření. Predikuj, jak by se tvé odečty rychlosti změnily, kdyby na krabici působila i malá stálá třecí síla. Předpovídalo by samo dělení působící síly hmotností výsledné zrychlení?
- Nákupní vozík i naložený dodávkový automobil může tlačit motor vyvíjející stejnou sílu. Použij svá data a vysvětli, proč nezrychlují stejně.
- 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
- Vítej v laboratoři sil
- Vyber blok
- Stiskni Spustit
- Stálé zrychlení
- Otevři data
- Povedlo se!
Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.
Otevřít interaktivní laboratoř →