Mekanik
Bola di atas satah condong
Tonton bola memecut ketika ia menggelinding menuruni cerun.
Bola di atas satah condong — simulasi Mekanik interaktif. Tonton bola memecut ketika ia menggelinding menuruni cerun. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Graviti sepanjang tanjakan
Pada satah condong tanpa geseran, graviti menarik bola sepanjang cerun. Hanya komponen selari dengan tanjakan yang memecutkan bola.
Graviti bertindak lurus ke bawah. Pada permukaan condong, anda uraiannya kepada komponen: satu selari dengan tanjakan (menyebabkan pecutan) dan satu berserenjang (diimbangi oleh daya normal). Itulah sebabnya bola menggelinding menuruni bukit walaupun graviti sentiasa menghala ke bawah.
- F∥ = mg sin θ
- a = g sin θ (tanpa geseran)
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Bola lebih berat dan bola lebih ringan masing-masing dilepaskan daripada rehat pada ketinggian sama di atas tanjakan tanpa geseran. Yang mana sampai ke bawah lebih pantas?
Ramalan untuk ditimbang
- Bola lebih berat sampai ke bawah lebih pantas.
- Kedua-dua bola sampai ke bawah pada laju yang sama.
- Bola lebih ringan sampai ke bawah lebih pantas.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Jisim (kg)
- Sudut Tanjakan (°)
- Ketinggian Dijatuhkan (m)
Apa yang anda ukur:
- PE Graviti (J)
- Laju di Bawah (m/s)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset Satah Condong. Perhatikan sudut kecengan tanjakan serta jisim bola dan ketinggian permulaannya di atas tapak tanjakan.
- Gunakan panel Sifat untuk menetapkan jisim bola dan sudut tanjakan bagi percubaan ini, dan catat ketinggian menegak permulaan bola di atas tapak tanjakan.
- Jalankan simulasi dan rekod bacaan laju bola (prob) tepat ketika ia sampai ke bawah tanjakan.
Persamaan pengawal
Tenaga Keupayaan Graviti — PE = m·g·h
Ketinggian bola di atas tapak tanjakan menyimpan PE graviti sebelum pelepasan -- bajet tenaga yang bertukar menjadi gerakan ketika ia menggelinding turun.
Tenaga Kinetik — KE = ½·m·v²
Pada tanjakan tanpa geseran, semua PE permulaan telah bertukar kepada KE apabila bola sampai ke bawah, dan itulah yang menetapkan laju akhirnya.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi setiap baris, kira 1/2 m v^2 menggunakan laju bawah terukur anda. Bandingkan dengan kolum PE Graviti. Apa yang anda perhatikan?
- Tiga percubaan anda menggunakan sudut tanjakan berbeza. Adakah mengubah sudut sahaja, pada ketinggian mula sama, mengubah laju akhir? Gunakan keabadian tenaga untuk menerangkan mengapa ya atau tidak.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Kolum PE Graviti anda bergantung pada jisim, tetapi laju akhir terukur tidak. Terangkan mengapa bola lebih berat tidak sampai ke bawah lebih pantas daripada yang lebih ringan di atas tanjakan tanpa geseran.
- Tanjakan sebenar mempunyai sedikit geseran, dan bola bergelinding sebenar juga perlu membelanjakan sebahagian tenaganya untuk berpusing ketika menggelinding. Adakah andajangkan laju akhir bola sebenar lebih tinggi atau lebih rendah daripada ramalan tanpa geseran anda? Mengapa?
- 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
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Ramal: adakah jisim penting?
- Ubah: gandakan jisim bola
- Jalankan: tangkap dua percubaan
- Baca graf
- Terangkan: hasil yang mengejutkan
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.