반대 세력: 뉴턴의 제2법칙 및 운동량

1 · 예측

오른쪽으로 움직이는 블록은 반대 방향으로 일정한 힘에 의해 당겨집니다. 시간이 지남에 따라 그 움직임은 어떻게 되나요?

• 속도가 느려지고 영구적으로 정지됩니다.
• 속도가 느려졌다가 멈췄다가 반대 방향으로 이동하면서 속도가 빨라집니다.
• 잠시 속도가 느려졌다가 일정하게 감소된 속도로 계속됩니다.

2 · 설정

1. opposing-forces 시뮬레이션을 열고 Reset을 누릅니다.
2. 블록에서 속도 프로브를 활성화합니다.
3. 각 시행에 대해 블록의 초기 속도를 설정하고, 재생을 누르고, 타임라인을 사용하여 t = 4초에서 일시 중지하고 속도 판독값을 기록합니다.

3 · 데이터 수집

t = 4초에서의 속력(y축)을 초기 속력 v₀(x축)에 대해 그래프로 그리세요.

4 · 분석

1. 한 번의 시행에 대한 초기 운동량 p = mv를 계산하는 작업을 보여주세요.
2. a = F/m을 사용하여 각 시행에 대해 t = 4초에서의 블록 속도를 예측하고 이를 테이블과 비교합니다. 블록이 여전히 원래 방향으로 움직이고 있습니까, 잠시 정지해 있습니까, 아니면 뒤로 움직이고 있습니까?

5 · 확장

1. 만약 블록의 질량이 두 배로 증가하고 반대 세력은 동일하게 유지된다면 멈추는 데 더 오래 걸릴까요, 아니면 더 짧아질까요? F = ma를 사용하여 설명하십시오.
2. 실제 표면에서 미끄러지는 실제 블록도 마찰을 느낍니다. 마찰로 인해 이 이상적인 시뮬레이션이 예측하는 것보다 더 빨리 또는 늦게 블록이 중지됩니까?

이 실험의 물리학

← 실험으로 돌아가기