Vastakkaiset voimat: Newtonin toinen laki ja liikemäärä

1 · Ennusta

Oikealle liikkuvaan palikkaan kohdistuu vakio voima vastakkaiseen suuntaan. Mitä sen liikkeelle tapahtuu ajan kuluessa?

2 · Kokoa

  1. Avaa vastakkaiset voimat -simulaatio ja paina Nollaa.
  2. Ota käyttöön nopeusanturi palikassa.
  3. Jokaiselle suoritukselle aseta palikan alkunopeus, paina Toista, tauota kohdassa t = 4 s aikajanolla ja kirjaa nopeuslukema.

3 · Kerää data

Massa m (kg)Alkunopeus v₀ (m/s)Vastakkainen voima F (N)Alkuliikemäärä p = mv (kg·m/s)Nopeus kohdassa t = 4 s (m/s)
1.004.002.00
1.006.002.00
1.008.002.00

Kuvaa nopeus kohdassa t = 4 s (y-akseli) alkunopeutta v₀ vasten (x-akseli).

4 · Analysoi

  1. Näytä laskusi laskemalla alkuliikemäärä p = mv yhdelle suoritukselle.
  2. Käyttäen kaavaa a = F/m ennusta palikan nopeus kohdassa t = 4 s jokaiselle suoritukselle ja vertaa sitä taulukkoosi. Liikkuuko palikka edelleen alkuperäiseen suuntaansa, onko hetkellisesti levossa vai liikkuuko se taaksepäin?

5 · Laajenna

  1. Jos palikan massa kaksinkertaistettaisiin, kun vastakkainen voima pysyy samana, kestäisikö pysäyttäminen kauemmin vai lyhyemmin? Selitä kaavalla F = ma.
  2. Todelliset palikat, jotka liukuvat todellisella pinnalla, tuntevat myös kitkaa. Saisiko kitka palikan pysähtymään aikaisemmin vai myöhemmin kuin tämä ideaalistettu simulaatio ennustaa?

Tämän kokeen fysiikka

Liikemäärä

Palikan massa ja alkunopeus määräävät sen liikemäärän ennen kuin vastakkainen voima vaikuttaa.

Newtonin toinen laki

Vakio vastakkainen voima jaettuna massalla antaa palikan vakion hidastuvuuden, joka hidastaa, pysäyttää ja lopulta kääntää sen.

← Takaisin kokeeseen

Mekaniikka

138 ilmaista tulostettavaa fysiikan työarkkia