Mehānika

Brīvais kritiens

Vēro, kā visas masas krīt ar vienādu paātrinājumu gravitācijas ietekmē.

Brīvais kritiens — interaktīva Mehānika simulācija. Vēro, kā visas masas krīt ar vienādu paātrinājumu gravitācijas ietekmē. Bezmaksas virtuālā fizikas laboratorija pārlūkā ar dzīviem SI mērījumiem un vadītu pamācību.

Brīvais kritiens

Vienādabīgā gravitācijā bez gaisa pretestības visi ķermeņi krīt ar vienādu paātrinājumu g neatkarīgi no masas.

Galileja atziņa: masa vienkāršojas ārā no F = ma, kad vienīgais spēks ir svars. Viegli un smagi ķermeņi, laisti vienlaikus, šajā idealizētajā ainā sasniedz zemi vienlaikus.

• y = y₀ + v₀t + ½gt²
• a = g (vienāds visām masām)

Izpētes kopsavilkums

Izplāno jautājumu, pirms atver laboratoriju

Īss apraksts atspoguļo iepriekšrenderēto lapu: virzošais jautājums, konkurējošās prognozes, mainīgo lielumu lomas, noteicošie likumi, iestatījums, analīze un paplašinājuma jautājumi paliek redzami un šajā secībā.

Virzošais jautājums

Iemet vienlaikus vienā augstumā vieglu, vidēju un smagu bumbu. Kura no tām pirmā sasniedz zemi?

Prognozes, ko svērt

• Smagākā bumba krīt ātrāk un nosēžas pirmā.
• Visas trīs krīt vienā tempā un nosēžas kopā.
• Vieglākā bumba krīt ātrāk un nosēžas pirmā.

Lielumu lomas

Ko tu iestati:

• Masa (kg)
• Pagājušais laiks (s)

Ko tu mēri:

• Krišanas ātrums (m/s)
• Kustības daudzums (kg·m/s)

Kā izpēte norit

1. Atver brīvā kritiena eksperimentu. Tev vajadzētu redzēt trīs dažāda izmēra bumbas vienā augstumā rindā.
2. Pievieno augstuma zondi vidējai bumbai un pārliecinies, ka visas trīs bumbas sākas vienā y pozīcijā.
3. Palaid simulāciju un izmanto hronometru/kadru skaitītāju, lai nomērītu katras bumbas krišanu.

Noteicošais vienādojums

Kustības daudzums — p = m·v

Kaut visas trīs bumbas dalās ar vienu krišanas ātrumu dotajā laikā, to kustības daudzumi atšķiras, jo kustības daudzums skalējas ar masu — tāpēc smagā bumba triecienā nodara vairāk postījumu, kaut nekrīt ātrāk.

Ko drukājamā darba lapa liek skolēniem izrēķināt

• Salīdzini vieglās, vidējās un smagās bumbas krišanas ātrumus vienā pagājušā laikā. Ko tu ievēro?
• Izmantojot savus datus, izrēķini paātrinājumu (Δātrums / Δlaiks) katrai bumbai. Kā tas salīdzinās ar g = 9.8 m/s²?

Kur tas parādās ārpus laboratorijas

• Spalva un boulinga bumba, nomestas īstā gaisā, NEnosēžas kopā. Kāds spēks, kas šai idealizētajai simulācijai trūkst, izraisa šo atšķirību?
• Astronauti uz Mēness nometa āmuru un spalvu, un tās nosēdās kopā. Izskaidro, kāpēc Mēness ir labāka vieta nekā Zeme, lai redzētu šo demonstrējumu ar īstiem priekšmetiem.

• AP Physics 1 — Unit 1: Kinematics
• AP Physics C: Mechanics — Unit 1: Kinematics
• IB Physics — A.1 Kinematics
• General High School Physics — Motion & kinematics
• NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
• Middle School Physical Science — Stored (potential) energy
• Middle School Physical Science — Energy in, energy out

1. Kura nosēžas pirmā?
2. Pārbaudi masu
3. Fiksē krišanu
4. Lasīt grafiku
5. Izskaidro savus pierādījumus

Atver interaktīvo simulāciju, lai uzbūvētu ainu, spiestu „Atskaņot“ un izpētītu to ar dzīviem mērījumiem un vadītu pamācību.

Atvērt interaktīvo laboratoriju →

Lejupielādēt darba lapu →

Brīvais kritiens un izsviesta ķermeņa kustība