Mekanikk
Atwood-maskin
Se den tyngre massen falle mens den lettere stiger i samme takt — a=(m2−m1)g/(m1+m2).
Atwood-maskin — interaktiv Mekanikk-simulering. Se den tyngre massen falle mens den lettere stiger i samme takt — a=(m2−m1)g/(m1+m2). Gratis virtuell fysikk-lab i nettleseren med SI-målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.
Atwood-maskinen
To masser over en trinse akselererer sammen. Den tyngre massen synker mens den lettere stiger med samme størrelse på akselerasjonen.
Resultantkraften på systemet er vektforskjellen (m_heavy − m_light)g, som akselererer begge massene. Fordi totalmassen er m_heavy + m_light, blir a = (m_heavy − m_light)g / (m_heavy + m_light).
- a = (m₁ − m₂)g / (m₁ + m₂)
- T er den samme på begge sider
Undersøkelsesgrunnlag
Planlegg spørsmålet før du åpner labben
Oppgavegrunnlaget speiler den forhåndsgenererte siden: problemstilling, konkurrerende prediksjoner, variabelroller, styrende lover, oppsett, analyse og videreutviklingsoppgaver forblir synlige og i denne rekkefølgen.
Problemstilling
To ulike masser henger fra en trinse. Etter hvert som systemet kjører, øker akselerasjonen, synker den, eller forblir den konstant?
Prediksjoner å veie
- Akselerasjonen øker over tid
- Akselerasjonen forblir konstant
- Akselerasjonen synker over tid
Variabelroller
Hva du setter:
- Tung masse m₂ (kg)
- Let masse m₁ (kg)
- Forløpt tid t (s)
Hva du måler:
- Forutsagt akselerasjon a (m/s²)
- Resultantkraft på tung masse F (N)
- Målt fart v (m/s)
Hvordan undersøkelsen foregår
- Åpne Atwood-maskin-simuleringen og trykk Nullstill.
- Aktiver fartssonden på den tyngre massen.
- For hvert forsøk under, trykk Spill av, pause simuleringen ved den oppgitte forløpte tiden, og registrer sondens fartavlesning.
Styrende likning
Atwood-maskin-akselerasjon — a = |m₂ − m₁|·g / (m₁ + m₂)
Å anvende Newtons andre lov på begge hengende masser gir én enkelt systemakselerasjon som avhenger av massedifferansen, ikke massene enkeltvis.
Newtons andre lov — F = m·a
Resultantkraften på den tyngre massen tilsvarer massen dens ganger systemets delte akselerasjon — den samme akselerasjonen du forutsa over.
Hva det utskrivbare arbeidsarket ber elevene finne ut
- Vis arbeidet ditt med å beregne den forutsagte akselerasjonen a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) for systemet, og sammenlign den med stigningstallet til v–t-grafen din.
- Hvor tett samsvarer din målte fart ved hvert tidspunkt med den forutsagte farten v = at? Er sammenhengen lineær? Siter tall fra tabellen din.
Hvor dette dukker opp utenfor labben
- Formelen a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) antar en masseløs, friksjonsfri trinse og en ustrekkbar snor. Hvilken av disse idealiseringene ville påvirke måle resultatene dine mest, og hvorfor?
- Forutsi hva som ville skje med systemets akselerasjon hvis de to massene var like (m₁ = m₂). Forklar resonnementet ditt med formelen.
- 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
- Velkommen til Atwood-maskin
- Velg massen
- Trykk Spill av
- Motsatt bevegelse
- Åpne dataene
- Du klarte det!
Åpne den interaktive simuleringen for å bygge scenen, trykk Spill av, og utforsk med målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.