Mechanika
Protichůdné síly
Sleduj, jak krabice zpomalí, zastaví se a pak se vrací pod silou menší, než by potřebovala její hybnost k okamžitému zastavení.
Protichůdné síly — interaktivní simulace Mechanika. Sleduj, jak krabice zpomalí, zastaví se a pak se vrací pod silou menší, než by potřebovala její hybnost k okamžitému zastavení. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.
Výsledná síla a zpomalení
Když síla odporuje pohybu, výsledná síla je menší než každá síla samostatně a objekt se zpomaluje.
Tento blok se pohybuje vpravo, ale působí na něj aplikovaná síla doleva. Výsledná síla je vektorový součet všech sil, takže blok zpomalí, zastaví se a může se vrátit — konkrétní případ druhého Newtonova zákona s protichůdnými příspěvky.
- F_net = ΣF
- a = F_net / 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
Blok pohybující se vpravo je tažen stálou silou opačným směrem. Co se děje s jeho pohybem v čase?
Predikce k zvážení
- Zpomalí a trvale se zastaví
- Zpomalí, zastaví se a pak zrychlí opačným směrem
- Chvíli zpomaluje, pak pokračuje konstantní sníženou rychlostí
Role proměnných
Co nastavuješ:
- Hmotnost m (kg)
- Počáteční rychlost v₀ (m/s)
- Protichůdná síla F (N)
Co měříš:
- Počáteční hybnost p = mv (kg·m/s)
- Rychlost při t = 4 s (m/s)
Jak zkoumání probíhá
- Otevři simulaci protichůdných sil a stiskni Resetovat.
- Zapni sondu rychlosti na bloku.
- Pro každý pokus nastav počáteční rychlost bloku, stiskni Spustit, pozastav při t = 4 s pomocí časové osy a zapiš odečet rychlosti.
Řídící rovnice
Hybnost — p = m·v
Hmotnost a počáteční rychlost bloku určují jeho hybnost předtím, než začne působit protisíla.
Druhý Newtonův zákon — F = m·a
Stálá protisíla dělená hmotností dává konstantní zpomalení bloku, které ho zpomaluje, zastavuje a nakonec vrací.
Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat
- Ukaž svůj postup výpočtu počáteční hybnosti p = mv pro jeden pokus.
- Použij a = F/m, predikuj rychlost bloku při t = 4 s pro každý pokus a porovnej s tabulkou. Blok se pořád pohybuje původním směrem, momentálně stojí, nebo se pohybuje dozadu?
Kde se to objevuje mimo laboratoř
- Kdyby se hmotnost bloku zdvojnásobila a protisíla zůstala stejná, trvalo by zastavení déle, nebo kratčeji? Vysvětli pomocí F = ma.
- Skutečné bloky klouzající po skutečném povrchu cítí i tření. Zastavilo by tření blok dřív, nebo později, než predikuje tato idealizovaná simulace?
- 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 Protichůdných silách
- Vyber blok
- Stiskni Spustit
- Zpomalování
- Otevři data
- Povedlo se!
Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.
Otevřít interaktivní laboratoř →