Mekanik
Atwood-maskine
Se den tungere masse falde, mens den lettere stiger lige hurtigt — a=(m2−m1)g/(m1+m2).
Atwood-maskine — interaktiv Mekanik-simulation. Se den tungere masse falde, mens den lettere stiger lige hurtigt — a=(m2−m1)g/(m1+m2). Gratis virtuelt fysiklaboratorium i browseren med live SI-målinger og en guidet gennemgang.
Atwood-maskine
To masser over en trisse accelererer sammen. Den tungere masse synker, mens den lettere stiger med samme størrelse acceleration.
Nettokraften på systemet er vægtforskellen (m_heavy − m_light)g, som accelererer begge masser. Fordi den samlede masse er m_heavy + m_light, er a = (m_heavy − m_light)g / (m_heavy + m_light).
- a = (m₁ − m₂)g / (m₁ + m₂)
- T er den samme på begge sider
Undersøgelsesoplæg
Planlæg spørgsmålet, før du åbner laboratoriet
Resuméet spejler den forhåndsrenderede side: drivende spørgsmål, konkurrerende forudsigelser, variablernes roller, styrende love, opsætning, analyse- og udvidelsesspørgsmål forbliver synlige og i denne rækkefølge.
Drivende spørgsmål
To ulige masser hænger i en trisse. Efterhånden som systemet kører, bliver dens acceleration så hurtigere, langsommere, eller forbliver den konstant?
Forudsigelser at afveje
- Accelerationen stiger med tiden
- Accelerationen forbliver konstant
- Accelerationen falder med tiden
Variablers roller
Det, du indstiller:
- Tung masse m₂ (kg)
- Let masse m₁ (kg)
- Forløbet tid t (s)
Det, du måler:
- Forudsagt acceleration a (m/s²)
- Nettokraft på tung masse F (N)
- Målt fart v (m/s)
Sådan forløber undersøgelsen
- Åbn simulationen Atwood-maskine, og tryk på Nulstil.
- Slå fartmåleren til på den tungere masse.
- Tryk for hvert forsøg nedenfor på Afspil, sæt simulationen på pause ved den anførte forløbne tid, og notér målerens fartaflæsning.
Styrende ligning
Atwood-acceleration — a = |m₂ − m₁|·g / (m₁ + m₂)
Anvendelse af Newtons anden lov på begge hængende masser giver én fælles systemacceleration, der afhænger af massedifferensen, ikke af masserne hver for sig.
Newtons anden lov — F = m·a
Nettokraften på den tungere masse er lig med dens masse gange systemets fælles acceleration — den samme acceleration, du forudsagde ovenfor.
Det, det printbare arbejdsark beder eleverne regne ud
- Vis din udregning af den forudsagte acceleration a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) for systemet, og sammenlign med hældningen af din v–t-graf.
- Hvor tæt matcher din målte fart på hvert tidspunkt den forudsagte fart v = at? Er sammenhængen lineær? Henvis til tal fra din tabel.
Hvor det viser sig uden for laboratoriet
- Formlen a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) forudsætter en massefri, friktionsfri trisse og en ustrækkelig snor. Hvilken af disse idealiseringer ville påvirke dine måleresultater mest, og hvorfor?
- Forudsig, hvad der ville ske med systemets acceleration, hvis de to masser var ens (m₁ = m₂). Forklar din begrundelse ved hjælp af formlen.
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Velkommen til Atwood-maskinen
- Vælg massen
- Tryk på Afspil
- Modsat bevægelse
- Åbn dataene
- Du klarede det!
Åbn den interaktive simulation for at bygge scenen, tryk på Afspil og udforsk med live-målinger og en guidet gennemgang.
Åbn interaktivt laboratorium →