Tanjakan & Beban: Pecutan di atas Satah Condong
1 · Ramal
Jika anda melepaskan beban daripada rehat dan mencuramkan sudut tanjakan, apa yang berlaku pada lazunya selejang masa yang sama?
- Ia memecut lebih pantas -- tanjakan lebih curam memberi pecutan lebih besar.
- Ia mencapai laju yang sama -- sudut tidak menjejaskan betapa pantas ia memecut.
- Ia memecut lebih perlahan -- tanjakan lebih curam memberi pecutan lebih kecil.
2 · Susun
- Buka praset Tanjakan & Beban dalam eksperimen bebas mekanik.
- Pilih tanjakan dan gunakan panel Sifat untuk menetapkan sudut kecengannya bagi percubaan ini.
- Lepaskan beban daripada rehat di atas dan baca lazunya daripada prob selepas masa berlalu yang tersenarai.
3 · Kumpul Data
| Sudut tanjakan (deg) | Jisim beban (kg) | Masa berlalu (s) | Laju (m/s) | Tenaga kinetik (J) |
|---|---|---|---|---|
| 10.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 20.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 30.00 | 3.00 | 1.00 |
Plot laju (paksi-y) melawan sudut tanjakan (paksi-x) bagi percubaan 1 s tetap. Adakah hubungannya garis lurus?
4 · Analisis
- Menggunakan v = g sin θ · t, kira laju dijangka bagi setiap baris dan bandingkan dengan yang anda baca daripada prob.
- Jisim beban kekal tetap pada 3 kg merentasi ketiga-tiga percubaan sementara sudut berubah. Apa yang itu beritahu anda tentang hubungan antara jisim dan pecutan di atas tanjakan tanpa geseran?
5 · Lanjutkan
- Dua beban berjisim berbeza dilepaskan daripada sudut sama pada masa sama. Yang mana sampai ke bawah dahulu? Gunakan data anda untuk mewajarkan jawapan anda.
- Tanjakan sebenar mempunyai geseran. Jika tanjakan ini tidak tanpa geseran, adakah laju terukur lebih tinggi atau lebih rendah daripada ramalan v = g sin θ · t anda, dan mengapa?
Fizik di Sebalik Eksperimen Ini
Tenaga Kinetik
Tenaga kinetik beban membesar dengan kuasa dua lazunya ketika ia memecut menuruni tanjakan -- menggandakan laju menyukukan KE.
Tenaga Keupayaan Graviti
Pada tanjakan tanpa geseran, PE graviti yang hilang oleh beban ketika menuruni bertukar sepenuhnya menjadi tenaga kinetik yang diperolehnya -- tiada apa hilang kepada haba.
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
- Daya Bertentangan: Hukum Kedua Newton & Momentum
- 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