Mekanik
Last på rampe
Se lasten kravle nedad — en rampe kræver mindre kraft end løft.
Last på rampe — interaktiv Mekanik-simulation. Se lasten kravle nedad — en rampe kræver mindre kraft end løft. Gratis virtuelt fysiklaboratorium i browseren med live SI-målinger og en guidet gennemgang.
Det skrå plan som maskine
En rampe lader dig løfte en last med en mindre kraft over en længere distance — afstand byttes for kraft.
Det udførte arbejde er ideelt set lig med gevinsten i potentiel tyngdeenergi. En længere, fladere rampe reducerer den nødvendige skubkraft på bekostning af, at lasten skal flyttes længere langs hældningen.
- W = Fd = mgh (ideelt)
- F_parallel = mg sin θ
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
Hvis du slipper lasten fra hvile og gør rampens vinkel stejlere, hvad sker der så med dens fart efter samme tidsrum?
Forudsigelser at afveje
- Den kommer hurtigere op i fart — en stejlere rampe giver en større acceleration.
- Den når samme fart — vinklen påvirker ikke, hvor hurtigt den accelererer.
- Den kommer langsommere op i fart — en stejlere rampe giver en mindre acceleration.
Variablers roller
Det, du indstiller:
- Rampens vinkel (deg)
- Lastens masse (kg)
- Forløbet tid (s)
Det, du måler:
- Fart (m/s)
- Kinetisk energi (J)
Sådan forløber undersøgelsen
- Åbn forudstillingen Rampe & last i mekanik-sandkassen.
- Vælg rampen, og brug egenskabspanelet til at indstille dens hældningsvinkel for dette forsøg.
- Slip lasten fra hvile i toppen, og aflæs dens fart på måleren efter den anførte forløbne tid.
Styrende ligning
Kinetisk energi — KE = ½·m·v²
Lastens kinetiske energi vokser med farten i anden potens, efterhånden som den accelererer ned ad rampen — en fordobling af farten firdobler KE.
Gravitationel potentiel energi — PE = m·g·h
På en friktionsfri rampe omdannes hele den gravitationelle PE, lasten mister under nedstigningen, til den kinetiske energi, den vinder — intet går tabt som varme.
Det, det printbare arbejdsark beder eleverne regne ud
- Brug v = g sin θ · t til at beregne den forventede fart for hver række, og sammenlign med det, du aflæser på måleren.
- Lastens masse forbliver fast på 3 kg i alle tre forsøg, mens vinklen ændres. Hvad fortæller det dig om sammenhængen mellem masse og acceleration på en friktionsfri rampe?
Hvor det viser sig uden for laboratoriet
- To laster med forskellig masse slippes fra samme vinkel på samme tid. Hvem af dem når bunden først? Brug dine data til at begrunde dit svar.
- Rigtige ramper har friktion. Hvis denne rampe ikke var friktionsfri, ville den målte fart så være højere eller lavere end din forudsigelse v = g sin θ · t, og hvorfor?
- 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
- Velkommen til Rampe og last
- Vælg lasten
- Tryk på Afspil
- Løft lasten
- 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 →