Mekanika
Ayunan Newton
Perhatikan momentum menembus barisan ke bola paling jauh.
Ayunan Newton — simulasi Mekanika interaktif. Perhatikan momentum menembus barisan ke bola paling jauh. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Ayunan Newton
Sebuah baris bola-bola yang sama mentransfer momentum melalui tumbukan yang hampir elastis: bola di ujung terlontar sementara yang lain hampir tidak bergerak.
Ketika bola di ujung menghantam baris, momentum berjalan melalui rantai kontak. Pada kasus ideal, bola terakhir keluar dengan hampir seluruh momentum sementara bola di dalam tetap hampir diam.
- Momentum kekal sepanjang baris
- Kontak hampir elastis
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 Anda menarik bola pertama ke ketinggian pelepasan h dan membiarkannya berayun ke dalam barisan, apa yang menentukan seberapa cepat bola terakhir terbang keluar?
Prediksi untuk ditimbang
- Bola jauh berangkat dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan tumbukan bola pertama.
- Bola jauh bergerak lebih lambat karena bola tengah menyerap sebagian gerakan.
- Bola jauh berangkat lebih cepat dari kecepatan tumbukan bola pertama.
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Massa bola (kg)
- Ketinggian rilis (m)
Apa yang Anda ukur:
- Rilis PE (J)
- Kecepatan keluar bola jauh (m/s)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset Cradle Newton di kotak pasir.
- Seret bola paling kiri ke luar dan ke atas untuk mengatur ketinggian pelepasan, lalu baca seberapa tinggi bola berada di atas titik istirahatnya.
- Lepaskan bola dan biarkan berayun ke bawah menuju barisan bola yang bersentuhan. Perhatikan bola mana yang terbang jauh, dan seberapa tinggi ayunannya.
Persamaan yang mengatur
Energi Potensial Gravitasi — PE = m·g·h
Bola yang ditarik ke belakang menyimpan energi yang sama dengan beratnya dikalikan seberapa jauh Anda mengangkatnya ke atas titik istirahatnya — inilah yang menggerakkan seluruh reaksi berantai setelah dilepaskan.
Energi Kinetik — KE = ½·m·v²
Saat bola yang dilepaskan berayun ke bawah, PE yang disimpan diubah menjadi KE; di bagian bawah, KE itulah yang hampir seluruhnya diserahkan ke bola jauh melalui rangkaian tumbukan.
Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak
- Untuk setiap baris, hitung pelepasan PE (mgh) dan dampak KE yang seharusnya dimiliki bola pertama sebelum mencapai titik terendah ayunannya (½mv², menggunakan farSpeed yang diukur untuk v). Bagaimana perbandingan kedua energi tersebut?
- Dengan menggunakan kekekalan momentum dan energi kinetik untuk rantai yang bermassa sama, jelaskan mengapa bola jauh meninggalkan bola dengan (kira-kira) kecepatan tumbukan bola pertama, sedangkan bola di antaranya hampir tidak bergerak sama sekali.
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Mengapa bola-bola tengah hampir tidak bergerak, padahal impuls tumbukan melewati semuanya?
- Di kotak pasir, apakah bola jauh pernah berayun setinggi ketinggian pelepasan Anda? Apa yang diketahui dari celah (jika ada) tentang seberapa elastis tumbukan tersebut?
- AP Physics 1 — Unit 4: Linear Momentum
- AP Physics C: Mechanics — Unit 4: Linear Momentum
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Momentum & collisions
- NGSS High School Physics — Conservation of momentum
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Selamat datang di ayunan Newton
- Tekan Putar
- Pilih bola pertama
- Besaran gerak melalui baris
- Buka data
- Berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.