Daya Bertentangan: Hukum Kedua Newton & Momentum
1 · Ramal
Satu blok bergerak ke kanan ditarik oleh satu daya malar dalam arah bertentangan. Apa yang berlaku pada gerakannya dari masa ke masa?
- Ia melambat dan berhenti secara kekal
- Ia melambat, berhenti, kemudian memecut bergerak dalam arah bertentangan
- Ia melambat sekejap, kemudian bersambung pada laju terkurang yang malar
2 · Susun
- Buka simulasi daya-bertentangan dan tekan Set semula.
- Aktifkan prob laju pada blok.
- Bagi setiap percubaan, tetapkan laju awal blok, tekan Main, jeda pada t = 4 s menggunakan garis masa, dan rekod bacaan laju.
3 · Kumpul Data
| Jisim m (kg) | Laju awal v₀ (m/s) | Daya bertentangan F (N) | Momentum awal p = mv (kg·m/s) | Laju pada t = 4 s (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 4.00 | 2.00 | ||
| 1.00 | 6.00 | 2.00 | ||
| 1.00 | 8.00 | 2.00 |
Plot laju pada t = 4 s (paksi-y) melawan halaju awal v₀ (paksi-x).
4 · Analisis
- Tunjukkan kerja anda mengira momentum awal p = mv bagi satu percubaan.
- Menggunakan a = F/m, ramalkan halaju blok pada t = 4 s bagi setiap percubaan dan bandingkan dengan jadual anda. Adakah blok masih bergerak dalam arah asalnya, seketika rehat, atau bergerak ke belakang?
5 · Lanjutkan
- Jika jisim blok digandakan sementara daya bertentangan kekal sama, adakah ia mengambil masa lebih lama atau lebih pendek untuk berhenti? Terangkan menggunakan F = ma.
- Blok sebenar yang meluncur di atas permukaan sebenar juga merasai geseran. Adakah geseran membuatkan blok berhenti lebih awal atau lebih lambat daripada yang diramal simulasi terideal ini?
Fizik di Sebalik Eksperimen Ini
Momentum
Jisim blok dan laju awalnya menetapkan momentumnya sebelum daya bertentangan bertindak.
Hukum Kedua Newton
Daya bertentangan malar dibahagi dengan jisim memberikan nyahpecutan malar blok, yang melambatkan, menghentikan, dan akhirnya membalikkannya.
Mekanik
- Gerakan Projekril & Tenaga Kinetik
- Bola di atas Tanjakan: Tenaga di Satah Condong Tanpa Geseran
- Blok di atas Tanjakan Geseran: Mencari Ambang Geseran-Statik
- Laju Penamat: Jatuh Melalui Seretan
- Makmal Daya: Hukum Kedua Newton
- Bola Melantun: Kehilangan Tenaga pada Hentaman
- Perlanggaran Kenyal & Keabadian Momentum
- Perlanggaran Tak Kenyal & Keabadian Momentum
- Buaian Newton: Pemindahan Momentum dan Tenaga
- Bandul Ringkas
- Jisim pada Spring: Gerakan Harmonik Ringkas
- Gerakan Membulat Seragam & Daya Sentripetal