Mehhaanika
Newtoni hark
Jälgi, kuidas impulss liigub reas edasi kaugeima kerani.
Newtoni hark — interaktiivne Mehhaanika simulatsioon. Jälgi, kuidas impulss liigub reas edasi kaugeima kerani. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Newtoni hark
Rida võrdseid pallu kannab impulssi üle peaaegu elastsete kokkupõrketega — kauge pall lendab välja, teised liiguvad vaevu.
Kui otsapall ritta lööb, liigub impulss kontaktiahelas edasi. Ideaaljuhul lahkub viimane pall enamus impulsiga, samas kui sisepallid jäävad peaaegu paigale.
- Impulss jääv ridamisi
- Peaaegu elastsed kontaktid
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
Kui tõmbad esimese palli tagasi vabastuskõrgusele h ja lased ta ritta kiikuda, mis määrab, kui kiiresti viimane pall välja lendab?
Kaalutavad ennustused
- Kauge pall lahkub umbes sama kiirusega, mis esimesel pallil põrke hetkel oli.
- Kauge pall lahkub aeglasemalt, sest keskmised pallid neelavad osa liikumisest.
- Kauge pall lahkub kiiremini kui esimese palli põrkekiirus.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Palli mass (kg)
- Vabastuskõrgus (m)
Mida sa mõõdad:
- Vabastuse PE (J)
- Kaugel palli väljumiskiirus (m/s)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava Newtoni hargi eelseadistus liivakastis.
- Lohista kõige vasakpoolsem pall välja ja üles vabastuskõrguse seadmiseks, siis loe, kui kõrgel ta oma puhkepunktiist istub.
- Vabasta pall ja lase tal kontaktsete pallide ritta alla kiiguda. Vaata, missugused pallid kaugel poolel välja lendavad ja kui kõrgele nad kiiguvad.
Juhtiv võrrand
Gravitatsiooniline potentsiaalne energia — PE = m·g·h
Tagasitõmmatud pall salvestab energia, võrdse tema raskusega korrutatuna kaugusega, mille sa ta tema puhkepunktiist üles tõstsid — see käivitab kogu ahelreaktsiooni pärast vabastamist.
Kineetiline energia — KE = ½·m·v²
Vabastatud palli kiigates alla muutub tema salvestatud PE KE-ks; põhjas antakse see KE kokkupõrkeahela kaudu peaaegu täielikult kaugemale pallile üle.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Arvuta igas reas vabastuse PE (mgh) ja põrke KE, mis esimesel pallil peaks just enne kiigu põhja jõudmist olema (½mv², kasutades mõõdetud farSpeed v-na). Kuidas kaks energiat võrrelduvad?
- Kasutades impulsi ja kineetilise energia jäävust võrdsete masside ahelas, selgita, miks kauge pall lahkub (ligikaudu) esimese palli põrkekiirusega, samas kui vahelised pallid vaevu liiguvad.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Miks keskmised pallid vaevu liiguvad, kuigi kokkupõrke impulsid läbivad igaüht neist?
- Kas liivakastis kaugel pall ikka kiigub täpselt sama kõrgele kui sinu vabastuskõrgus? Mida lõhe (kui on) ütleb selle kohta, kui elastsed kokkupõrked tegelikult on?
- AP Physics 1 — Unit 4: Linear Momentum
- AP Physics C: Mechanics — Unit 4: Linear Momentum
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Momentum & collisions
- NGSS High School Physics — Conservation of momentum
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Tere tulemast Newtoni hargi juurde
- Vajuta Esita
- Vali esimene pall
- Impulss mööda rida
- Ava andmed
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.