Gaya Lawan: Hukum & Momentum Kedua Newton
1 · Memprediksi
Sebuah balok yang bergerak ke kanan ditarik oleh gaya konstan dengan arah berlawanan. Apa yang terjadi pada geraknya seiring berjalannya waktu?
- Ini melambat dan berhenti secara permanen
- Ia melambat, berhenti, lalu semakin cepat bergerak ke arah yang berlawanan
- Ia melambat sebentar, lalu melanjutkan dengan kecepatan yang dikurangi secara konstan
2 · Pengaturan
- Buka simulasi kekuatan lawan dan tekan Reset.
- Aktifkan pemeriksaan kecepatan di blok.
- Untuk setiap percobaan, atur kecepatan awal balok, tekan Putar, jeda pada t = 4 detik menggunakan garis waktu, dan catat pembacaan kecepatan.
3 · Kumpulkan Data
| Massa m (kg) | Kecepatan awal v₀ (m/s) | Kekuatan lawan F (N) | Momentum awal p = mv (kg·m/s) | Kecepatan pada t = 4 s (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 4.00 | 2.00 | ||
| 1.00 | 6.00 | 2.00 | ||
| 1.00 | 8.00 | 2.00 |
Plot kecepatan pada t = 4 s (sumbu y) terhadap kecepatan awal v₀ (sumbu x).
4 · Analisis
- Tunjukkan pekerjaan Anda menghitung momentum awal p = mv untuk satu percobaan.
- Dengan menggunakan a = F/m, prediksi kecepatan balok pada t = 4 s untuk setiap percobaan dan bandingkan dengan tabel Anda. Apakah balok masih bergerak ke arah semula, diam sesaat, atau bergerak mundur?
5 · Perluas
- Jika massa balok menjadi dua kali lipat sedangkan gaya lawannya tetap, apakah waktu yang dibutuhkan untuk berhenti lebih lama atau lebih singkat? Jelaskan dengan menggunakan F = ma.
- Balok nyata yang meluncur pada permukaan nyata juga merasakan gesekan. Akankah gesekan membuat balok berhenti lebih cepat atau lebih lambat dari prediksi simulasi ideal ini?
Fisika di Balik Eksperimen Ini
momentum
Massa dan kecepatan awal balok menentukan momentumnya sebelum gaya lawan bekerja.
Hukum Kedua Newton
Gaya berlawanan yang konstan dibagi massa menghasilkan perlambatan konstan pada balok, yang memperlambat, menghentikan, dan akhirnya membalikkannya.