Ramp at Load: Acceleration sa Incline
1 · Humula
Kung bitawan mo ang load mula sa pagkakaatay at gawing mas matarik ang anggulo ng ramp, ano ang mangyayari sa bilis nito pagkatapos ng parehong daming oras?
- Mas mabilis itong humihigit — mas malaking acceleration sa mas matarik na ramp.
- Parehong bilis ang mararating — hindi naaapektuhan ng anggulo ang bilis ng paghigit.
- Mas mabagal itong humihigit — mas maliit na acceleration sa mas matarik na ramp.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang Ramp & Load preset sa mechanics sandbox.
- Piliin ang ramp at gamitin ang Properties panel para itakda ang incline angle nito para sa trial na ito.
- Bitawan ang load mula sa pagkakaatay sa itaas at basahin ang bilis mula sa probe pagkatapos ng nakatalang oras.
3 · Mangulekta ng Data
| Anggulo ng ramp (deg) | Mass ng load (kg) | Nakaraang oras (s) | Bilis (m/s) | Kinetic energy (J) |
|---|---|---|---|---|
| 10.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 20.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 30.00 | 3.00 | 1.00 |
I-plot ang bilis (y-axis) laban sa anggulo ng ramp (x-axis) para sa nakatakdang 1 s na trial. Linear ba ang ugnayan?
4 · Mag-analisa
- Gamit ang v = g sin θ · t, kalkulahin ang inaasahang bilis para sa bawat hilera at ihambing sa binasa mula sa probe.
- Nakapirmi sa 3 kg ang mass ng load sa tatlong trial habang nagbabago ang anggulo. Ano sinasabi nito tungkol sa ugnayan ng mass at acceleration sa frictionless na ramp?
5 · Palawakin
- Dalawang load na magkaibang mass ay sabay na binitawan mula sa parehong anggulo. Alin ang unang dumarating sa ibaba? Gamitin ang data mo para ipagtanggol ang sagot mo.
- May friction ang tunay na ramp. Kung hindi frictionless ang ramp na ito, mas mataas o mas mababa ba ang sinusukat na bilis kaysa sa hula mong v = g sin θ · t, at bakit?
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Kinetic Energy
Ang kinetic energy ng load ay lumalaki kasama ng square ng bilis habang bumababa ito sa ramp — ang pagdoble sa bilis ay apat na beses dinadagdagan ang KE.
Gravitational Potential Energy
Sa frictionless na ramp, ang gravitational PE na nawawala sa load habang bumababa ay buong nagiging kinetic energy na nakukuha nito — walang nawawala sa init.