Mekanika
Bola di bidang miring
Perhatikan bola mempercepat saat menggelinding menuruni kemiringan.
Bola di bidang miring — simulasi Mekanika interaktif. Perhatikan bola mempercepat saat menggelinding menuruni kemiringan. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Gravitasi di landasan miring
Pada bidang miring tanpa gesekan, gravitasi menarik bola sepanjang lereng. Hanya komponen paralel bidang yang mempercepat bola.
Gravitasi bekerja tegak lurus ke bawah. Pada permukaan miring, gravitasi diuraikan menjadi dua komponen: satu paralel bidang (menghasilkan percepatan) dan satu tegak lurus (diseimbangkan gaya normal). Itulah sebabnya bola berguling menuruni lereng meskipun gravitasi selalu mengarah ke bawah.
- F∥ = mg sin θ
- a = g sin θ (tanpa gesekan)
Singkat investigasi
Rencanakan pertanyaan sebelum Anda membuka lab
Ringkasan ini mencerminkan halaman prerender: pertanyaan utama, prediksi yang bersaing, peran variabel, hukum yang mengatur, penyiapan, serta petunjuk analisis dan pengembangan tetap terlihat dalam urutan ini.
Pertanyaan mengemudi
Bola yang lebih berat dan bola yang lebih ringan masing-masing dilepaskan dari keadaan diam pada ketinggian yang sama pada bidang miring tanpa gesekan. Manakah yang lebih cepat mencapai dasar?
Prediksi untuk ditimbang
- Bola yang lebih berat mencapai dasar lebih cepat.
- Kedua bola mencapai dasar dengan kecepatan yang sama.
- Bola yang lebih ringan mencapai dasar lebih cepat.
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Massa (kg)
- Sudut Jalan (°)
- Tinggi Jatuh (m)
Apa yang Anda ukur:
- PE gravitasi (J)
- Kecepatan di Bawah (m/s)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset Kemiringan. Perhatikan sudut kemiringan tanjakan dan massa bola serta ketinggian awalnya di atas dasar tanjakan.
- Gunakan Inspektur untuk mengatur massa bola dan sudut tanjakan untuk uji coba ini, dan catat ketinggian awal vertikal bola di atas dasar tanjakan.
- Jalankan simulasi dan catat pembacaan kecepatan bola (probe) saat mencapai dasar tanjakan.
Persamaan yang mengatur
Energi Potensial Gravitasi — PE = m·g·h
Ketinggian bola di atas dasar ramp menyimpan PE gravitasi sebelum dilepaskan — anggaran energi yang diubah menjadi gerakan saat bola menggelinding ke bawah.
Energi Kinetik — KE = ½·m·v²
Pada jalur tanpa gesekan, semua PE awal telah diubah menjadi KE pada saat bola mencapai dasar, yang menentukan kecepatan akhirnya.
Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak
- Untuk setiap baris, hitung 1/2 m v^2 menggunakan kecepatan terendah yang Anda ukur. Bandingkan dengan kolom Gravitational PE. Apa yang Anda perhatikan?
- Tiga uji coba Anda menggunakan sudut kemiringan yang berbeda. Apakah mengubah sudut saja, dengan ketinggian awal yang sama, akan mengubah kecepatan akhir? Gunakan konservasi energi untuk menjelaskan mengapa atau mengapa tidak.
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Kolom PE Gravitasi Anda bergantung pada massa, tetapi kecepatan akhir yang diukur tidak. Jelaskan mengapa bola yang lebih berat tidak mencapai dasar lebih cepat daripada bola yang lebih ringan di tanjakan tanpa gesekan.
- Jalan yang sebenarnya mempunyai gesekan, dan bola yang menggelinding juga harus menghabiskan sebagian energinya untuk berputar saat menggelinding. Apakah Anda memperkirakan kecepatan akhir bola sebenarnya lebih tinggi atau lebih rendah dari prediksi Anda tanpa gesekan? Mengapa?
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Prediksi: apakah massa berpengaruh?
- Ubah: gandakan massa bola
- Jalankan: tangkap dua percobaan
- Baca grafik
- Jelaskan: hasil yang mengejutkan
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.