Atvudo mašina — antrasis Niutono dėsnis jungtiems kūnams
1 · Spėk
Dvi nevienodos masės kabo ant skriemulio. Sistemai veikiant, ar jos pagreitis didėja, mažėja ar lieka pastovus?
- Pagreitis didėja laikui bėgant
- Pagreitis lieka pastovus
- Pagreitis mažėja laikui bėgant
2 · Paruošk
- Atidaryk Atvudo mašinos simuliaciją ir spausk Atstatyti.
- Įjunk greičio zondą ant sunkesnės masės.
- Kiekvienam bandymui žemiau spausk Leisti, pristabdyk sim ties nurodytu praėjusiu laiku ir užsirašyk zondo greičio rodmenį.
3 · Rink duomenis
| Sunkioji masė m₂ (kg) | Lengvoji masė m₁ (kg) | Praėjęs laikas t (s) | Prognozuotas pagreitis a (m/s²) | Grynasis jėga sunkiajai masei F (N) | Išmatuotas greitis v (m/s) |
|---|---|---|---|---|---|
| 5.00 | 3.00 | 0.40 | |||
| 5.00 | 3.00 | 0.80 | |||
| 5.00 | 3.00 | 1.20 |
Braižyk išmatuotą greitį v (y ašis) prieš praėjusį laiką t (x ašis). Tavo geriausios tiesės nuolydis yra sistemos pagreitis.
4 · Analizuok
- Parodyk savo darbą skaičiuodamas prognozuotą pagreitį a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) sistemai ir palygink su v–t grafiko nuolydžiu.
- Kiek artimai tavo išmatuotas greitis kiekvienu laiku atitinka prognozuotą greitį v = at? Ar ryšys tiesinis? Cituok skaičius iš lentelės.
5 · Išplėsk
- Formulė a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) tarią be masės, be trinties skriemulį ir neatsitampaujančią virvę. Kuris iš šių idealizacijų labiausiai paveiktų tavo išmatuotus rezultatus ir kodėl?
- Prognozuok, kas atsitiktų sistemos pagreičiui, jei abi masės būtų lygios (m₁ = m₂). Paaiškink savo samprotavimą naudodamas formulę.
Fizika už šio eksperimento
Atvudo mašinos pagreitis
Pritaikius antrąjį Niutono dėsnį abiem kabantiems masėms gaunamas vienas sistemos pagreitis, priklausantis nuo masių skirtumo, o ne nuo masių atskirai.
Antrasis Niutono dėsnis
Grynoji jėga sunkiajai masei lygi jos masei kart sistemos bendrasis pagreitis — tas pats pagreitis, kurį prognozavai aukščiau.
Mechanika
- Mesto kūno judėjimas ir kinetinė energija
- Rutulys ant plokštumos: energija be trinties nuožulniojoje plokštumoje
- Blokas ant trinties plokštumos: ramybės trinties ribos paieška
- Ribinis greitis: kritimas pro pasipriešinimą
- Jėgų laboratorija: antrasis Niutono dėsnis
- Priešingos jėgos: antrasis Niutono dėsnis ir judesio kiekis
- Šokinėjantis rutulys: energijos netekimas smūgio metu
- Tamprūai susidūrimai ir judesio kiekio tvermė
- Netamprus susidūrimas ir judesio kiekio tvermė
- Niutono lopšys: judesio kiekio ir energijos perdavimas
- Paprastoji švytuoklė
- Masė ant spyruoklės: harmoninis svyravimas