Mechanika
Krovinys ant plokštumos
Stebėk, kaip krovinys lėtai slenka žemyn — nuožulniai plokštumai reikia mažiau jėgos nei keliant.
Krovinys ant plokštumos — interaktyvi Mechanika simuliacija. Stebėk, kaip krovinys lėtai slenka žemyn — nuožulniai plokštumai reikia mažiau jėgos nei keliant. Nemokama naršyklės virtuali fizikos laboratorija su gyvais SI matavimais ir vedama instrukcija.
Nuožulnioji plokštuma kaip mašina
Plokštuma leidžia kelti krovinį mažesne jėga ilgesniu keliu — keičiant atstumą į jėgą.
Idealiu atveju atliktas darbas lygus gravitacinės potencinės energijos pokyčiui. Ilgesnė, statesnė plokštuma mažina reikalingą stūmimo jėgą mainais už didesnį kelią šlaitu.
- W = Fd = mgh (idealus)
- F_parallel = mg sin θ
Tyrimo santrauka
Suplanuok klausimą dar prieš atidarydamas laboratoriją
Santrauka atspindi iš anksto sugeneruotą puslapį: pagrindinis klausimas, konkuruojantys spėjimai, kintamųjų vaidmenys, valdantys dėsniai, sąranka, analizė ir pratęsimo raginimai išlieka matomi ir būtent šia tvarka.
Pagrindinis klausimas
Jei paleisi krovinį iš rimties ir pastatysi plokštumą stačiau, kas atsitiks jo greičiui po tokio pat laiko?
Svarstytini spėjimai
- Jis greitėja sparčiau — statesnė plokštuma duoda didesnį pagreitį.
- Jis pasiekia tą patį greitį — kampas neveikia pagreičio.
- Jis greitėja lėčiau — statesnė plokštuma duoda mažesnį pagreitį.
Kintamųjų vaidmenys
Ką tu nustatai:
- Plokštumos kampas (deg)
- Krovinio masė (kg)
- Praėjęs laikas (s)
Ką tu matauji:
- Greitis (m/s)
- Kinetinė energija (J)
Kaip vyksta tyrimas
- Atidaryk Plokštumos ir krovinio eksperimentą mechanikos smėliadėžėje.
- Pasirink plokštumą ir Savybių skydelyje nustatyk jos pasvirimo kampą šiam bandymui.
- Paleisk krovinį iš rimties viršuje ir skaityk jo greitį iš zondo po nurodytu praėjusiu laiku.
Valdančioji lygtis
Kinetinė energija — KE = ½·m·v²
Krovinio kinetinė energija auga su greičio kvadratu jam įsibėgėjant plokštuma žemyn — greičiui padvigubėjus, KE padidėja keturis kartus.
Gravitacinė potencinė energija — PE = m·g·h
Ant plokštumos be trinties gravitacinė PE, kurią krovinys praranda leisdamasis, virsta visa į kinetinę energiją, kurią jis įgauna — niekas nepakliūva šilumai.
Ką spausdinamasis darbo lapas prašo mokinių apskaičiuoti
- Naudodamas v = g sin θ · t apskaičiuok laukiamą greitį kiekvienai eilutei ir palygink su tuo, ką nuskaitei iš zondo.
- Krovinio masė išlieka fiksuota 3 kg visuose trijuose bandymuose, keičiantis tik kampui. Ką tai sako apie ryšį tarp masės ir pagreičio ant plokštumos be trinties?
Kur tai pasirodo už laboratorijos ribų
- Du skirtingų masių kroviniai paleidžiami iš to paties kampo tuo pačiu metu. Kuris pirmas pasiekia apačią? Naudodamas savo duomenis pagrįsk atsakymą.
- Realios plokštumos turi trinties. Jei ši plokštuma nebūtų be trinties, ar išmatuotas greitis būtų didesnis ar mažesnis už tavo v = g sin θ · t prognozę, ir kodėl?
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Sveiki atvykę prie krovinio plokštumoje
- Pasirink krovinį
- Spausk Leisti
- Kelk krovinį
- Atidaryk duomenis
- Tau pavyko!
Atidaryk interaktyvią simuliaciją, sukurk sceną, spausk Leisti ir tyrinėk su gyvais matavimais bei vedama instrukcija.
Atidaryk interaktyvią laboratoriją →