Plokštuma ir krovinys: pagreitis nuožulniojoje plokštumoje
1 · Spėk
Jei paleisi krovinį iš rimties ir pastatysi plokštumą stačiau, kas atsitiks jo greičiui po tokio pat laiko?
- Jis greitėja sparčiau — statesnė plokštuma duoda didesnį pagreitį.
- Jis pasiekia tą patį greitį — kampas neveikia pagreičio.
- Jis greitėja lėčiau — statesnė plokštuma duoda mažesnį pagreitį.
2 · Paruošk
- 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.
3 · Rink duomenis
| Plokštumos kampas (deg) | Krovinio masė (kg) | Praėjęs laikas (s) | Greitis (m/s) | Kinetinė energija (J) |
|---|---|---|---|---|
| 10.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 20.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 30.00 | 3.00 | 1.00 |
Braižyk greitį (y ašis) prieš plokštumos kampą (x ašis) fiksuotiems 1 s bandymams. Ar ryšys tiesė?
4 · Analizuok
- 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?
5 · Išplėsk
- 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?
Fizika už šio eksperimento
Kinetinė energija
Krovinio kinetinė energija auga su greičio kvadratu jam įsibėgėjant plokštuma žemyn — greičiui padvigubėjus, KE padidėja keturis kartus.
Gravitacinė potencinė energija
Ant plokštumos be trinties gravitacinė PE, kurią krovinys praranda leisdamasis, virsta visa į kinetinę energiją, kurią jis įgauna — niekas nepakliūva šilumai.
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