Vastasse jõud: Newtoni teine seadus ja impulss
1 · Ennusta
Paremale liikuvat plokki tõmmatakse konstantse jõuga vastassuunas. Mis juhtub tema liikumisega aja jooksul?
- Ta aeglub ja jääb püsivalt seisma
- Ta aeglub, peatub, siis kiireneb vastassuunas
- Ta aeglub lühidalt, siis jätkub konstantse vähenenud kiirusega
2 · Seadista
- Ava vastasse jõudude simulatsioon ja vajuta Lähtesta.
- Lülita sisse plokil olev kiiruse sond.
- Sea iga katse jaoks ploki alghiirus, vajuta Esita, peida ajajoonelt t = 4 s juures ja kirjuta kiiruse näit üles.
3 · Kogu andmeid
| Mass m (kg) | Alghiirus v₀ (m/s) | Vastasseisv jõud F (N) | Alghoogus p = mv (kg·m/s) | Kiirus t = 4 s (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 4.00 | 2.00 | ||
| 1.00 | 6.00 | 2.00 | ||
| 1.00 | 8.00 | 2.00 |
Joonista kiirus t = 4 s (y-telg) alghiiruse v₀ (x-telg) suhtes.
4 · Analüüsi
- Näita oma arvutus alghoogus p = mv ühe katse jaoks.
- Kasuta a = F/m, ennusta ploki kiirus t = 4 s igas katses ja võrdle tabeliga. Kas plokk liigub ikka algses suunas, on hetkeks paigal või liigub tagurpidi?
5 · Laienda
- Kui ploki mass kahekordistataks, vastasseisval jõul samana jäädes, võtaks peatumine kauem või vähem aega? Selgita F = ma abil.
- Päris pinnal libisevad päris plokid tunnevad ka hõõrdumist. Kas hõõrdumine paneb ploki seisma varem või hiljem, kui see idealiseeritud simulatsioon ennustab?
Selle eksperimendi füüsika
Impulss
Ploki mass ja alghiirus määravad tema impulsi enne vastasseisva jõu mõjumist.
Newtoni teine seadus
Konstantne vastasseisev jõud jagatud massiga annab ploki konstantse aeglustuse, mis ta aeglustab, peatab ja lõpuks ümber pöörab.
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
- 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
- Ühtlane ringliikumine ja tsentripetaaljõud