Mekanika
Massa pada pegas
Perhatikan massa naik turun dalam gerak harmonik sederhana.
Massa pada pegas — simulasi Mekanika interaktif. Perhatikan massa naik turun dalam gerak harmonik sederhana. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Osilasi pegas
Sebuah massa di sebuah pegas berosilasi karena pegas memberikan sebuah gaya pemulih yang proporsional dengan pergeseran (hukum Hooke).
Saat memanjang atau memampat, pegas menarik massa menuju keseimbangan. Energi bergantian antara energi potensial elastis dan kinetik, menghasilkan gerak harmonik sederhana.
- F = −kx
- T ≈ 2π√(m/k)
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
Jika massa yang digantung pada pegas digandakan, apakah periode osilasinya menjadi dua kali lipat?
Prediksi untuk ditimbang
- Periodenya menjadi dua kali lipat.
- Periodenya tetap sama.
- Periodenya bertambah, tetapi kurang dari dua kali lipat.
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Massa (kg)
- Konstanta pegas (N/m)
Apa yang Anda ukur:
- Titik (s)
- Perpanjangan keseimbangan (m)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset Mass-on-Spring di modul Mekanika. Sebuah bola (bob) digantung pada pegas yang dipasang di atasnya.
- Perhatikan probe kecepatan yang sudah terpasang pada bob — alat ini melaporkan kecepatan sesaat bob saat berosilasi.
- Untuk setiap baris, atur massa bob dan kekakuan pegas, tarik bob sedikit ke bawah, lepaskan, dan biarkan berosilasi dan mengendap.
Persamaan yang mengatur
Periode Musim Semi (SHM) — T = 2π·√(m / k)
Untuk massa yang berosilasi pada pegas ideal, periodenya hanya bergantung pada massa dan konstanta pegas — bukan pada amplitudo atau gravitasi.
Energi Kinetik pada Kesetimbangan — KE = ½·m·v²
Kecepatan bob paling besar saat melewati titik kesetimbangan; baca kecepatan puncak dari probe untuk menemukan energi kinetiknya di sana.
Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak
- Dengan menggunakan T = 2π√(m/k), hitung periode setiap baris dan bandingkan dengan nilai yang Anda catat waktunya di kotak pasir.
- Baris 1 dan 3 mempunyai massa dengan perbandingan 1:4. Oleh faktor apa periode berubah? Apakah itu cocok dengan √4 = 2?
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Jika konstanta pegas k ditambah massanya, apakah periodenya bertambah atau berkurang? Buat sketsa tren yang Anda harapkan.
- Bob terlihat menggantung lebih rendah karena gravitasi (perpanjangan kesetimbangan = mg/k), namun gravitasi g tidak muncul di T = 2π√(m/k). Jelaskan mengapa periode tidak terpengaruh oleh gravitasi meskipun posisi setimbangnya.
- AP Physics 1 — Unit 7: Oscillations
- AP Physics C: Mechanics — Unit 7: Oscillations
- IB Physics — A.1 Kinematics
- IB Physics — C.1 Simple harmonic motion
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Stored (potential) energy
- Selamat datang di massa di sebuah pegas
- Pilih bandul
- Tekan Putar
- Naik dan turun
- Buka data
- Berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.