Mekanik
Kraftlaboratorium
Se kassen accelerere jævnt fra hvile under én konstant påført kraft — a = F/m.
Kraftlaboratorium — interaktiv Mekanik-simulation. Se kassen accelerere jævnt fra hvile under én konstant påført kraft — a = F/m. Gratis virtuelt fysiklaboratorium i browseren med live SI-målinger og en guidet gennemgang.
Newtons anden lov
En nettokraft på et objekt giver acceleration: F = ma. Større kraft eller mindre masse betyder større acceleration.
Newtons anden lov kobler kraft, masse og acceleration. Når et enkelt vandret skub virker på en blok på et friktionsløst gulv, er nettokraften lig med det skub. Blokken accelererer jævnt fra hvile i nettokraftens retning.
- F = ma
- a = F / m
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
Du skubber en kasse hen over et friktionsfrit gulv med en jævn kraft. Hvis du skubber en tungere kasse med den samme kraft, kommer den så hurtigere op i fart, langsommere eller med samme tempo som en lettere kasse?
Forudsigelser at afveje
- Den tungere kasse accelererer hurtigere
- Begge kasser accelererer lige hurtigt
- Den tungere kasse accelererer langsommere
Variablers roller
Det, du indstiller:
- Masse (kg)
- Påført kraft (N)
Det, du måler:
- Fart ved t = 1 s (m/s)
- Impuls ved t = 1 s (kg·m/s)
Sådan forløber undersøgelsen
- Åbn forudstillingen Kraftlaboratoriet. En enkelt kasse ligger i hvile på et friktionsfrit gulv med én konstant kraft, der skubber den fremad.
- Kontrollér, at fartmåleren sidder på kassen, og tjek derefter kassens masse og den påførte krafts styrke i egenskabspanelet.
- Indstil for hver række nedenfor kassens masse og kraftens styrke i egenskabspanelet, kør simulationen i præcis 1 sekund (60 billeder), og aflæs målerens fart.
Styrende ligning
Newtons anden lov — F = m·a
Nettokraften på et objekt er lig med dets masse gange dets acceleration. Her accelererer en enkelt konstant kraft kassen fra hvile, så farten målt efter et fast tidsrum afslører den acceleration, kraften gav.
Impuls — p = m·v
Impuls er masse gange hastighed. Hvert forsøg starter fra hvile, så impulsen ved 1-sekunds-mærket viser, hvor meget bevægelse det samme skub opbygger i kasser med forskellig masse.
Det, det printbare arbejdsark beder eleverne regne ud
- Dividér for hver række den påførte kraft med massen. Hvordan forholder den værdi sig til den fart, du målte efter 1 sekund? Hvilken størrelse har du lige beregnet?
- Sammenlign række 1 og 3 (samme kraft, forskellig masse). Hvor meget ændrede en fordobling af massen den resulterende fart efter det samme 1-sekunds skub?
Hvor det viser sig uden for laboratoriet
- Dette gulv er friktionsfrit. Forudsig, hvordan dine fartaflæsninger ville ændre sig, hvis en lille konstant friktionskraft også virkede på kassen. Ville division af den påførte kraft med massen alene stadig forudsige den resulterende acceleration?
- En indkøbsvogn og en lastet varevogn kan begge skubbes af en motor, der producerer samme kraft. Brug dine data til at forklare, hvorfor de ikke kommer op i fart lige hurtigt.
- 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
- Velkommen til kraftlaboratoriet
- Vælg blokken
- Tryk på Afspil
- Jævn acceleration
- 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 →