Αντίθετες δυνάμεις: Δεύτερος νόμος Νεύτωνα και ορμή

1 · Πρόβλεψε

Ένα σώμα που κινείται προς τα δεξιά έλκεται από σταθερή δύναμη στην αντίθετη κατεύθυνση. Τι συμβαίνει στην κίνησή του με τον χρόνο;

2 · Διάταξη

  1. Άνοιξε την προσομοίωση αντίθετων δυνάμεων και πάτησε Επαναφορά.
  2. Ενεργοποίησε τον αισθητήρα ταχύτητας στο σώμα.
  3. Για κάθε δοκιμή, ρύθμισε την αρχική ταχύτητα του σώματος, πάτησε Αναπαραγωγή, κάνε παύση στο t = 4 s με τη χρονογραμμή, και κατέγραψε την ένδειξη ταχύτητας.

3 · Συλλογή Δεδομένων

Μάζα m (kg)Αρχική ταχύτητα v₀ (m/s)Αντίθετη δύναμη F (N)Αρχική ορμή p = mv (kg·m/s)Ταχύτητα στο t = 4 s (m/s)
1.004.002.00
1.006.002.00
1.008.002.00

Χάραξε την ταχύτητα στο t = 4 s (άξονας y) έναντι της αρχικής ταχύτητας v₀ (άξονας x).

4 · Ανάλυση

  1. Δείξε τη διαδικασία σου υπολογίζοντας την αρχική ορμή p = mv για μία δοκιμή.
  2. Χρησιμοποιώντας a = F/m, πρόβλεψε την ταχύτητα του σώματος στο t = 4 s για κάθε δοκιμή και σύγκρινέ την με τον πίνακά σου. Κινείται ακόμη το σώμα στην αρχική του διεύθυνση, βρίσκεται στιγμιαία σε ηρεμία, ή κινείται προς τα πίσω;

5 · Επέκταση

  1. Αν η μάζα του σώματος διπλασιαζόταν ενώ η αντίθετη δύναμη έμενε ίδια, θα χρειαζόταν περισσότερο ή λιγότερο χρόνο για να σταματήσει; Εξήγησε χρησιμοποιώντας F = ma.
  2. Πραγματικά σώματα που ολισθαίνουν σε πραγματική επιφάνεια νιώθουν επίσης τριβή. Θα έκανε η τριβή το σώμα να σταματήσει νωρίτερα ή αργότερα από ό,τι προβλέπει αυτή η ιδανικοποιημένη προσομοίωση;

Η Φυσική Πίσω από Αυτό το Πείραμα

Ορμή

Η μάζα και η αρχική ταχύτητα του σώματος ορίζουν την ορμή του πριν δράσει η αντίθετη δύναμη.

Δεύτερος νόμος του Νεύτωνα

Η σταθερή αντίθετη δύναμη διαιρεμένη με τη μάζα δίνει τη σταθερή επιβράδυνση του σώματος, που είναι αυτό που το επιβραδύνει, το σταματά και τελικά το αντιστρέφει.

← Πίσω στο πείραμα

Μηχανική

138 δωρεάν εκτυπώσιμα φύλλα εργασίας φυσικής