Meccanica
Laboratorio di forze
Guarda il box accelerare regolarmente da fermo sotto una sola forza applicata costante — a = F/m.
Laboratorio di forze — simulazione interattiva (Meccanica). Guarda il box accelerare regolarmente da fermo sotto una sola forza applicata costante — a = F/m. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.
Seconda legge di Newton
Una forza netta su un oggetto produce accelerazione: F = ma. Forza maggiore o massa minore significa accelerazione maggiore.
La seconda legge di Newton lega forza, massa e accelerazione. Quando una singola spinta orizzontale agisce su un blocco su un pavimento senza attrito, la forza netta è pari a quella spinta. Il blocco accelera uniformemente da fermo nella direzione della forza netta.
- F = ma
- a = F / m
Sintesi dell'indagine
Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio
La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.
Domanda guida
Spingi una cassa su un pavimento senza attrito con una forza costante. Se spingi con la stessa forza una cassa più pesante, accelera più in fretta, più lentamente o allo stesso ritmo di una leggera?
Previsioni da valutare
- La cassa pesante accelera più in fretta
- Le due casse accelerano allo stesso ritmo
- La cassa pesante accelera più lentamente
Ruoli delle variabili
Cosa imposti tu:
- Massa (kg)
- Forza applicata (N)
Cosa misuri:
- Velocità a t = 1 s (m/s)
- Quantità di moto a t = 1 s (kg·m/s)
Come si svolge l'indagine
- Apri il preset Laboratorio di forze. Una singola cassa è ferma su un pavimento senza attrito con una forza costante che la spinge avanti.
- Verifica che la sonda di velocità sia agganciata alla cassa, poi controlla massa della cassa e intensità della forza applicata nel pannello Proprietà.
- Per ogni riga qui sotto, imposta massa della cassa e intensità della forza nel pannello Proprietà, esegui la simulazione per esattamente 1 secondo (60 fotogrammi) e leggi la velocità della sonda.
Equazione che governa
Seconda legge di Newton — F = m·a
La forza netta su un oggetto è pari alla massa per l'accelerazione. Qui una singola forza costante accelera la cassa da fermo, quindi la velocità misurata dopo un tempo fisso rivela l'accelerazione prodotta da quella forza.
Quantità di moto — p = m·v
La quantità di moto è massa per velocità. Ogni prova parte da fermo, quindi la quantità di moto al segno di 1 secondo mostra quanto moto costruisce la stessa spinta su casse di massa diversa.
Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti
- Per ogni riga dividi la forza applicata per la massa. Come si compara quel valore con la velocità misurata dopo 1 secondo? Quale grandezza hai appena calcolato?
- Confronta le righe 1 e 3 (stessa forza, massa diversa). Di quanto ha cambiato la velocità finale il raddoppio della massa dopo la stessa spinta di 1 secondo?
Dove si ritrova fuori dal laboratorio
- Questo pavimento è senza attrito. Prevedi come cambierebbero le letture se sulla cassa agisse anche una piccola forza d'attrito costante. Dividere la forza applicata per la sola massa predirebbe ancora l'accelerazione risultante?
- Un carrello della spesa e un camion carico possono essere spinti entrambi da un motore con la stessa forza. Usa i tuoi dati per spiegare perché non accelerano allo stesso ritmo.
- AP Physics 1 — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Forces & Newton's laws
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Benvenuto nel laboratorio di forze
- Seleziona il blocco
- Premi Play
- Accelerazione costante
- Apri i dati
- Ce l'hai fatta!
Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.
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