Mekkanika
Pendolu
Ara l-piż tal-pendolu jiżdied fil-veloċità fil-qiegħ u jieqaf fil-quċċata ta’ kull oscillazzjoni.
Pendolu — simulazzjoni interattiva ta’ Mekkanika. Ara l-piż tal-pendolu jiżdied fil-veloċità fil-qiegħ u jieqaf fil-quċċata ta’ kull oscillazzjoni. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.
moto armoniku sempliċi
Pendolu jitħarrek ’l hawn u ’l hemm għax l-gravità tipprovdi forza ta’ restawr lejn l-ekwilibriju. Għal angoli żgħar, il-moviment hu bejn wieħed u ieħor armoniku sempliċi.
Meta l-bob jiġi spost, il-komponent tal-gravità tul l-arku jiġbu lura lejn l-iktar punt baxx. Dak il-forza ta’ restawr jagħmel il-bob joxxilla — jiżaġġa fil-qiegħ, jonqos fil-punti ta’ dar, u jerġa’ jibda f’ċiklu regulari.
- T ≈ 2π√(L/g) (angoli żgħar)
- Forza ta’ restawr ∝ spostament (θ żgħir)
Sommarju ta’ investigazzjoni
Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab
Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.
Mistoqsija ta’ tmexxija
Jekk iddubbilja t-tul ta’ pendolu, x’jiġri il-perjodu tiegħu? Jekk tagħmel il-bob itqal, il-perjodu jinbidel xejn?
Predizzjonijiet biex jitqiesu
- Pendolu itwal għandu perjodu itwal (jitħarrek ’l hawn u ’l hemm aktar bil-mod); il-massa m’għandha l-ebda effett.
- Pendolu itwal għandu perjodu inqas (jitħarrek ’l hawn u ’l hemm aktar mgħaġġel).
- Bob itqal jitħarrek aktar bil-mod, kwalunkwe tkun it-tul ta’ ħabel.
Rwoli tal-varjabbli
X’issettja:
- Massa (kg)
- Tul ta’ Ħabel (m)
- Angolu ta’ Ħelsien (°)
X’tkejjel:
- Perijodu (s)
- Veloċità Massima (m/s)
Kif taħdem l-investigazzjoni
- Iftaħ il-preset tal-Pendolu fis-sandbox tal-mekkanika.
- Ikkonferma li s-sonda tal-veloċità fuq il-bob hija ħajja fil-pannell tal-Matematika — se taqra l-valur ta’ quċċata tagħha fil-qiegħ ta’ kull ħarqa.
- Għal kull ringiela, issettja l-massa ta’ bob, it-tul ta’ ħabel, u l-angolu ta’ telqa mil-linji vertikali, imbagħad ħalli l-bob jinżel u jitħarrek.
l-ekwazzjoni li tiggwida
Perijodu ta’ Pendolu (Angolu Żgħir) — T = 2π·√(L / g)
Għal angoli ta’ telqa żgħar, il-perjodu ta’ pendolu sempliċi jiddependi biss mit-tul tiegħu u l-gravità — mhux mill-massa ta’ bob jew kemm jiġi maħlul bogħod.
Enerġija Potenzjali Gravitazzjonali — PE = m·g·h
L-għoli li l-bob jinżel mill-punt ta’ telqa tiegħu sal-qiegħ ta’ ħarqa, h = L(1 − cos θ₀), jissettja kemm enerġija potenzjali tikkonverti għal enerġija ċinetika — u għalhekk kemm mgħaġġel il-bob jiċċaqlaq fil-qiegħ.
X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu
- Għal ringiela waħda, ikkalkula l-veloċità massima ta’ bob fil-qiegħ ta’ ħarqa bl-użu tal-konservazzjoni ta’ enerġija (½mv² = mgh, b’h = L(1 − cos θ₀)) u qabbelha mal-qari ħaj tas-sonda tal-veloċità. Jaqblu?
- Ħares lejn il-kolonna tal-perjodu mat-tliet ringieli kollha. Tiddependi mill-massa ta’ bob? Uża l-formula biex tispjega għalfejn jew għalfejn le.
Fejn dan jidher lil hinn mill-lab
- Il-formula tal-perjodu T = 2π√(L/g) tassumi angoli ta’ telqa żgħar. Ippreddi x’jiġri il-perjodu reali hekk kif l-angolu ta’ telqa jikber ’l hemm minn 30°— il-perjodu mkejjel tas-sandbox xorta jaqbel mal-formula?
- Fil-qiegħ ta’ ħarqa, il-pendolu jiċċaqlaq l-aktar mgħaġġel. Fejn marret l-enerġija potenzjali gravitazzjonali inizjali tiegħu, u għalfejn it-total jibqa’ (kważi) kostanti fuq ħafna ħrari?
- AP Physics 1 — Unit 7: Oscillations
- AP Physics C: Mechanics — Unit 7: Oscillations
- IB Physics — A.1 Kinematics
- IB Physics — C.1 Simple harmonic motion
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Stored (potential) energy
- Merħba għall-Pendolu
- Agħżel il-bob
- Agħfas Riproduċi
- ’L hawn u ’l hemm
- Iftaħ id-data
- Għamirtha!
Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.