Mehanika
Newtonovo njihalo
Gledaj kako količina gibanja prolazi kroz niz do najdalje loptice.
Newtonovo njihalo — interaktivna simulacija: Mehanika. Gledaj kako količina gibanja prolazi kroz niz do najdalje loptice. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Newtonovo njihalo
Niz jednakih loptica prenosi količinu gibanja kroz gotovo elastične sudare — krajnja loptica izlijeće dok se druge jedva miču.
Kad krajnja loptica udari u niz, količina gibanja putuje kroz lanac dodira. U idealnom slučaju zadnja loptica odlazi s većinom količine gibanja dok unutarnje loptice ostaju gotovo nepomične.
- Količina gibanja očuvana duž niza
- Gotovo elastični dodiri
Sažetak istraživanja
Isplaniraj pitanje prije nego otvoriš laboratorij
Sažetak odražava unaprijed prikazanu stranicu: središnje pitanje, suprotstavljena predviđanja, uloge varijabli, odgovarajući zakoni, postava, analiza i poticaji za proširenje ostaju vidljivi i u ovom redoslijedu.
Središnje pitanje
Ako povučeš prvu lopticu do visine puštanja h i pustiš je da udari u niz, što određuje koliko brzo zadnja loptica izlijeće?
Predviđanja za odvagnuti
- Daleka loptica odlazi približno istom brzinom koju je prva loptica imala pri udaru.
- Daleka loptica odlazi sporije, jer srednje loptice upijaju dio gibanja.
- Daleka loptica odlazi brže od brzine udara prve loptice.
Uloge varijabli
Što postavljaš:
- Masa loptice (kg)
- Visina puštanja (m)
Što mjeriš:
- PE puštanja (J)
- Brzina izlaska daleke loptice (m/s)
Kako istraživanje teče
- Otvori postav Newtonovo njihalo u sandboxu.
- Povuci krajnju lijevu lopticu u stranu i gore za postavljanje visine puštanja, a zatim očitaj koliko visoko sjedi iznad svoje točke mirovanja.
- Pusti lopticu i neka se zanjihne dolje u niz dodirujućih loptica. Gledaj koje loptice izlijeću na drugoj strani i koliko se visoko njišu.
Odgovarajuća jednadžba
Gravitacijska potencijalna energija — PE = m·g·h
Povučena loptica pohranjuje energiju jednaku svojoj težini puta koliko si je podigao iznad točke mirovanja — to napaja cijeli lančani reakciju nakon puštanja.
Kinetička energija — KE = ½·m·v²
Dok puštena loptica pada, njezina pohranjena PE pretvara se u KE; na dnu, ta KE se gotovo u cijelosti predaje dalekoj loptici kroz lanac sudara.
Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade
- Za svaki redak izračunaj PE puštanja (mgh) i KE udara koju prva loptica treba imati neposredno prije nego dođe na dlo njihaja (½mv², koristeći svoju izmjerenu farSpeed za v). Kako se dvije energije uspoređuju?
- Koristeći očuvanje količine gibanja i kinetičke energije za lanac jednakih masa, objasni zašto daleka loptica odlazi (približno) brzinom udara prve loptice, dok se loptice između jedva miču.
Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija
- Zašto se srednje loptice jedva miču, iako impuls sudara prolazi kroz svaku od njih?
- U sandboxu, njiše li se daleka loptica ikad točno onoliko koliko je tvoja visina puštanja? Što ti razlika (ako postoji) govori koliko su sudari stvarno elastični?
- AP Physics 1 — Unit 4: Linear Momentum
- AP Physics C: Mechanics — Unit 4: Linear Momentum
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Momentum & collisions
- NGSS High School Physics — Conservation of momentum
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Dobro došli u Newtonovo njihalo
- Pritisni Pokreni
- Odaberi prvu lopticu
- Količina gibanja duž niza
- Otvori podatke
- Uspjelo ti je!
Otvori interaktivnu simulaciju za izgradnju scene, pritisni Pokreni i istražuj s mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Otvori interaktivni laboratorij →