Atwoodi masin — Newtoni teine seadus ühendatud kehadele
1 · Ennusta
Kaks erinevat massi ripuvad bloki otsas. Süsteemi töötades, kas tema kiirendus kiireneb, aeglustub või püsib konstantne?
- Kiirendus kasvab ajas
- Kiirendus püsib konstantne
- Kiirendus kahaneb ajas
2 · Seadista
- Ava Atwoodi masina simulatsioon ja vajuta Lähtesta.
- Lülita sisse kiiruse sond raskemal massil.
- Vajuta allpool iga katse jaoks Esita, peida simulatsioon loetletud möödunud ajal ja kirjuta sondi kiiruse näit üles.
3 · Kogu andmeid
| Raske mass m₂ (kg) | Kerge mass m₁ (kg) | Möödunud aeg t (s) | Ennustatud kiirendus a (m/s²) | Resultantjõud raskele massile F (N) | Mõõdetud kiirus v (m/s) |
|---|---|---|---|---|---|
| 5.00 | 3.00 | 0.40 | |||
| 5.00 | 3.00 | 0.80 | |||
| 5.00 | 3.00 | 1.20 |
Joonista mõõdetud kiirus v (y-telg) möödunud aja t (x-telg) suhtes. Sinu parima sobituse joone tõus on süsteemi kiirendus.
4 · Analüüsi
- Näita oma arvutus ennustatud kiirendusest a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) süsteemi jaoks ja võrdle seda oma v–t graafiku tõusuga.
- Kui lähedalt sinu mõõdetud kiirus igal ajal kattub ennustatud kiirusega v = at? Kas seos on lineaarne? Too tabelist numbreid.
5 · Laienda
- Valem a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) eeldab massita, hõõrdumata blokki ja venimatut niiti. Missugune neist idealiseeringutest mõjutaks sinu mõõdetud tulemusi kõige rohkem ja miks?
- Ennusta, mis juhtuks süsteemi kiirendusega, kui kaks massi oleksid võrdsed (m₁ = m₂). Selgita oma arutelu valemiga.
Selle eksperimendi füüsika
Atwoodi masina kiirendus
Newtoni teise seaduse rakendamine mõlemale rippuvale massile annab ühe süsteemi kiirenduse, mis sõltub masside vahest, mitte massidest eraldi.
Newtoni teine seadus
Raskemale massile mõjuv resultantjõud võrdub tema mass korda süsteemi ühine kiirendus — sama kiirendus, mille sa ülal ennustasid.
Mehhaanika
- Heitkeha liikumine ja kineetiline energia
- Pall kaldpinnal: energia hõõrdumata nõlval
- Plokk hõõrdumise kaldpinnal: statsionaarse hõõrdumise läve leidmine
- Lõppkiirus: langemine takistusega
- Jõulabor: Newtoni teine seadus
- Vastasse jõud: Newtoni teine seadus ja impulss
- Põrkav pall: energiakad põrkel
- Elastsed kokkupõrked ja impulsi jäävus
- Mitteelastne kokkupõrge ja impulsi jäävus
- Newtoni hark: impulsi ja energia ülekanne
- Lihtpendel
- Raskus vedrul: lihtharmooniline võnkumine