Slīpums un krava: paātrinājums uz slīpuma

1 · Prognozē

Ja tu atlaidīsi kravu no miera un padarīsi slīpuma leņķi stāvāku, kas notiek ar tās ātrumu pēc tā paša laika?

2 · Iestati

  1. Atver slīpuma un kravas eksperimentu mehānikas smilškastē.
  2. Atlasīts slīpumu un izmanto Īpašību paneli, lai iestatītu tā slīpuma leņķi šim mēģinājumam.
  3. Atlaid kravu no miera augšā un nolasi tās ātrumu no zondes pēc uzskaitītā pagājušā laika.

3 · Vāc datus

Slīpuma leņķis (deg)Kravas masa (kg)Pagājušais laiks (s)Ātrums (m/s)Kinētiskā enerģija (J)
10.003.001.00
20.003.001.00
30.003.001.00

Zīmē ātrumu (y ass) pret slīpuma leņķi (x ass) fiksētajiem 1 s mēģinājumiem. Vai sakarība ir taisne?

4 · Analizē

  1. Izmantojot v = g sin θ · t, izrēķini gaidāmo ātrumu katrai rindai un salīdzini ar to, ko nolasi no zondes.
  2. Kravas masa paliek fiksēta 3 kg visos trijos mēģinājumos, kamēr leņķis mainās. Ko tas saka par sakarību starp masu un paātrinājumu uz berzes brīva slīpuma?

5 · Paplašina

  1. Divas dažādas masas kravas tiek laistas no tā paša leņķa vienlaikus. Kura sasniedz apakšu pirmā? Izmanto savus datus, lai pamatotu atbildi.
  2. Īstiem slīpumiem ir berze. Ja šis slīpums nebūtu berzes brīvs, vai izmērītais ātrums būtu lielāks vai mazāks par tavu v = g sin θ · t prognozi, un kāpēc?

Fizika aiz šī eksperimenta

Kinētiskā enerģija

Kravas kinētiskā enerģija aug ar tās ātruma kvadrātu, tai paātrinoties lejup pa slīpumu — ātruma dubultošana četrkāršo KE.

Gravitācijas potenciālā enerģija

Uz berzes brīva slīpuma gravitācijas PE, ko krava zaudē, nolaižoties, pilnībā pārvēršas kinētiskajā enerģijā, ko tā iegūst — nekas netiek zaudēts siltumam.

← Atpakaļ pie eksperimenta

Mehānika

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas