Mechanika
Erő labor
Nézd, ahogy a doboz nyugalmi helyzetből egyenletesen gyorsul egyetlen állandó erő alatt — a = F/m.
Erő labor — interaktív Mechanika szimuláció. Nézd, ahogy a doboz nyugalmi helyzetből egyenletesen gyorsul egyetlen állandó erő alatt — a = F/m. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Newton második törvénye
Egy testen ható eredő erő gyorsulást hoz létre: F = ma. Nagyobb erő vagy kisebb tömeg nagyobb gyorsulást jelent.
Newton második törvénye összeköti az erőt, a tömeget és a gyorsulást. Amikor egyetlen vízszintes tolás hat egy blokkra súrlódásmentes padlón, az eredő erő egyenlő ezzel a tolással. A blokk nyugalmi helyzetből egyenletesen gyorsul az eredő erő irányában.
- F = ma
- a = F / m
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
Egy dobozt tolunk egy súrlódásmentes padlón állandó erővel. Ha ugyanazzal az erővel egy nehezebb dobozt tolsz, gyorsabban, lassabban vagy ugyanazzal az ütemben gyorsul, mint egy könnyebb?
Mérlegelendő jóslatok
- A nehezebb doboz gyorsabban gyorsul
- Mindkét doboz ugyanazzal az ütemmel gyorsul
- A nehezebb doboz lassabban gyorsul
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Tömeg (kg)
- Alkalmazott erő (N)
Amit mérsz:
- Sebesség t = 1 s-nél (m/s)
- Impulzus t = 1 s-nél (kg·m/s)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg az Erőlabor előbeállítást. Egyetlen doboz nyugalomban ül súrlódásmentes padlón, egy állandó erő tolja előre.
- Ellenőrizd, hogy a sebességmérő a dobozon van, majd nézd meg a doboz tömegét és az alkalmazott erő nagyságát a Tulajdonságok panelen.
- Minden alábbi sorhoz állítsd be a doboz tömegét és az erő nagyságát a Tulajdonságok panelen, futtasd a szimulációt pontosan 1 másodpercig (60 képkocka), és olvasd le a mérő sebességét.
Vezéregyenlet
Newton második törvénye — F = m·a
Az objektumra ható eredő erő egyenlő a tömeg és a gyorsulás szorzatával. Itt egyetlen állandó erő gyorsítja a dobozt nyugalomból, tehát a rögzített idő után mért sebesség megmutatja az erő által létrehozott gyorsulást.
Impulzus — p = m·v
Az impulzus a tömeg és a sebesség szorzata. Minden mérés nyugalomból indul, tehát az 1 másodperces impulzus megmutatja, mennyi mozgást épít fel ugyanaz a tolás különböző tömegű dobozokon.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Minden sornál oszd el az alkalmazott erőt a tömeggel. Hogyan viszonyul ez az érték az 1 másodperc után mért sebességhez? Milyen mennyiséget számítottál ki most?
- Hasonlítsd össze az 1. és 3. sort (azonos erő, más tömeg). Mennyivel változtatta a tömeg megduplázása az azonos 1 másodperces tolás utáni sebességet?
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- Ez a padló súrlódásmentes. Jósld meg, hogyan változnának a sebesség-leolvasásaid, ha egy kicsi, állandó súrlódási erő is hatna a dobozra. Az alkalmazott erő tömeggel való osztása önmagában még mindig jelezné-e a kapott gyorsulást?
- Egy bevásárlókocsi és egy megrakott szállítójármű is tolható ugyanazt az erőt termelő motorral. Az adataiddal magyarázd meg, miért nem gyorsulnak ugyanazzal az ütemmel.
- AP Physics 1 — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Forces & Newton's laws
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Üdv az erőlaborban
- Válaszd ki a blokkot
- Nyomd meg az Indítást
- Állandó gyorsulás
- Nyisd meg az adatokat
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.