Mehhaanika
Koorem kaldpinnal
Jälgi, kuidas koorem aegamööda alla libiseb — kaldpind nõuab tõstmisest vähem jõudu.
Koorem kaldpinnal — interaktiivne Mehhaanika simulatsioon. Jälgi, kuidas koorem aegamööda alla libiseb — kaldpind nõuab tõstmisest vähem jõudu. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Kaldpind masinana
Kaldpind laseb koorma tõsta väiksema jõuga pikema vahemaa peal — vahetades vahemaa jõu vastu.
Ideaaljuhul võrdub tehtud töö gravitatsioonilise potentsiaalse energia kasvuga. Pikem, madalam kaldpind vähendab nõutavat tõukejõudu hinnaga, et koorem liigub nõlval kaugemale.
- W = Fd = mgh (ideaalne)
- F_parallel = mg sin θ
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 vabastad koorma paigalseisust ja teed kaldpinna nurga järsemaks, mis juhtub tema kiirusega sama aja möödudes?
Kaalutavad ennustused
- Ta kiireneb kiiremini — järsem kaldpind annab suurema kiirenduse.
- Ta jõuab sama kiiruseni — nurk ei mõjuta kiirenduse kiirust.
- Ta kiireneb aeglasemalt — järsem kaldpind annab väiksema kiirenduse.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Kaldpinna nurk (deg)
- Koorma mass (kg)
- Möödunud aeg (s)
Mida sa mõõdad:
- Kiirus (m/s)
- Kineetiline energia (J)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava kaldpinna-koorma eelseadistus mehaanika liivakastis.
- Vali kaldpind ja kasuta Omaduste paneeli, et seada selle katse jaoks tema kaldenurk.
- Vabasta koorem paigalseisust ülalt ja loe tema kiirus sondilt pärast loetletud möödunud aega.
Juhtiv võrrand
Kineetiline energia — KE = ½·m·v²
Koorma kineetiline energia kasvab tema kiiruse ruuduga, kui ta kaldpinnal alla kiireneb — kiiruse kahekordistamine neljakordistab KE.
Gravitatsiooniline potentsiaalne energia — PE = m·g·h
Hõõrdumata kaldpinnal muutub koorma laskumisel kaotatud gravitatsiooniline PE täielikult tema võidetud kineetiliseks energiaks — mitte midagi ei kao soojusesse.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Kasuta v = g sin θ · t, arvuta igas reas oodatav kiirus ja võrdle sondilt loetuga.
- Koorma mass püsib kõigis kolmes katses fikseeritult 3 kg, samas kui nurk muutub. Mida see ütleb massi ja kiirenduse seose kohta hõõrdumata kaldpinnal?
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Kaks erineva massiga koormat vabastatakse samal nurgal samal ajal. Kumb jõuab põhja esimesena? Kasuta oma andmeid vastuse õigustamiseks.
- Päris kaldpindadel on hõõrdumist. Kui see kaldpind poleks hõõrdumata, kas mõõdetud kiirus oleks kõrgem või madalam kui sinu v = g sin θ · t ennustus, ja miks?
- 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
- Tere tulemast kaldpinna koorma juurde
- Vali koorem
- Vajuta Esita
- Tõsta koorem
- Ava andmed
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.