Atwoodov stroj — drugi Newtonov zakon za povezana tijela

1 · Predviđanje

Dvije nejednake mase vise s koloture. Dok sustav radi, ubrzava li njegovo ubrzanje, usporava ili ostaje stalno?

2 · Postava

  1. Otvori simulaciju Atwoodovog stroja i pritisni Resetiraj.
  2. Omogući sondu brzine na težoj masi.
  3. Za svaki pokušaj dolje pritisni Pokreni, pauziraj simulaciju pri navedenom vremenu i zabilježi očitanje brzine sonde.

3 · Prikupljanje podataka

Teška masa m₂ (kg)Lagana masa m₁ (kg)Proteklo vrijeme t (s)Predviđeno ubrzanje a (m/s²)Rezultantna sila na teškoj masi F (N)Izmjerena brzina v (m/s)
5.003.000.40
5.003.000.80
5.003.001.20

Nacrtaj izmjerenu v (y-os) naspram proteklog vremena t (x-os). Nagib tvoje najbolje crte je ubrzanje sustava.

4 · Analiza

  1. Pokaži svoj izračun predviđenog ubrzanja a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) za sustav i usporedi s nagibom svog v–t grafa.
  2. Koliko blizu tvoja izmjerena brzina u svakom trenutku odgovara predviđenoj brzini v = at? Je li odnos linearan? Citiraj brojeve iz svoje tablice.

5 · Proširenje

  1. Formula a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) pretpostavlja bezmasnu koloturu bez trenja i nerastezljivu užad. Koja od tih idealizacija bi najviše utjecala na tvoje izmjerene rezultate i zašto?
  2. Predvidi što bi se dogodilo s ubrzanjem sustava kad bi dvije mase bile jednake (m₁ = m₂). Objasni svoje rasuđivanje formulom.

Fizika iza ovog pokusa

Ubrzanje Atwoodovog stroja

Primjena drugog Newtonovog zakona na obje viseće mase daje jedno ubrzanje sustava koje ovisi o razlici masa, a ne o masama pojedinačno.

Drugi Newtonov zakon

Rezultantna sila na težoj masi jednaka je njezinoj masi puta zajedničkom ubrzanju sustava — istom ubrzanju koje si gore predvidio.

← Natrag na pokus

Mehanika

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis