Mechanika
Szabad esés
Nézd, ahogy minden tömeg ugyanolyan ütemben esik a gravitáció alatt.
Szabad esés — interaktív Mechanika szimuláció. Nézd, ahogy minden tömeg ugyanolyan ütemben esik a gravitáció alatt. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Szabad esés
Homogén gravitációban, légellenállás nélkül minden test ugyanazzal a g gyorsulással esik, tömegtől függetlenül.
Galileo felismerése: a tömeg kiesik az F = ma-ból, ha az egyetlen erő a súly. A könnyű és nehéz testek, ha egyszerre engeded el őket, ebben az idealizált jelenetben egyszerre érik el a talajt.
- y = y₀ + v₀t + ½gt²
- a = g (minden tömegre ugyanaz)
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
Ejts egyszerre, ugyanabból a magasságból könnyű, közepes és nehéz labdát. Melyik éri el először a talajt?
Mérlegelendő jóslatok
- A nehezebb labda gyorsabban esik és előbb ér földet.
- Mindhárom ugyanazzal az ütemmel esik és egyszerre ér földet.
- A könnyebb labda gyorsabban esik és előbb ér földet.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Tömeg (kg)
- Eltelt idő (s)
Amit mérsz:
- Esési sebesség (m/s)
- Impulzus (kg·m/s)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a szabadesés előbeállítást. Három különböző méretű labdát kell látnod azonos magasságban sorakozva.
- Csatold a magasságmérőt a közepes labdához, és ellenőrizd, hogy mindhárom labda azonos y-pozícióból indul.
- Futtasd a szimulációt, és használd a stoppert/képkocka-számlálót minden labda esési idejének méréséhez.
Vezéregyenlet
Impulzus — p = m·v
Bár mindhárom labda azonos esési sebességgel mozog egy adott időpontban, az impulzusaik különböznek, mert az impulzus a tömeggel együtt skálázódik — ezért okozna nagyobb kárt becsapódáskor a nehéz labda, noha nem esik gyorsabban.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Hasonlítsd össze a könnyű, közepes és nehéz labdák esési sebességét azonos eltelt időnél. Mit veszel észre?
- Az adataidból számítsd ki a gyorsulást (Δsebesség / Δidő) minden labdának. Hogyan viszonyul a g = 9.8 m/s²-höz?
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- A valódi levegőben leejtett toll és tekegolyó NEM ér földet egyszerre. Milyen, ebben az idealizált szimulációban hiányzó erő okozza ezt a különbséget?
- A Holdon az űrhajósok leejtettek egy kalapácsot és egy tollat, és azok egyszerre értek földet. Magyarázd meg, miért jobb hely a Hold, mint a Föld, hogy ezt a bemutatót valódi tárgyakkal lássuk.
- AP Physics 1 — Unit 1: Kinematics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 1: Kinematics
- IB Physics — A.1 Kinematics
- General High School Physics — Motion & kinematics
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Middle School Physical Science — Stored (potential) energy
- Middle School Physical Science — Energy in, energy out
- Melyik ér előbb talajt?
- Teszteld a tömeget
- Rögzítsd az esést
- Olvasd a grafikont
- Magyarázd el a bizonyítékod
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.