Kule på rampe: energi på et friksjonsfritt skråplan

1 · Prediker

En tyngre kule og en lettere kule slippes hver fra hvile ved samme høyde på en friksjonsfri rampe. Hvilken av dem når bunnen raskere?

• Den tyngre kulen når bunnen raskere.
• Begge kulene når bunnen med samme fart.
• Den lettere kulen når bunnen raskere.

2 · Oppsett

1. Åpne Skråplan-forhåndsinnstillingen. Noter rampens helningsvinkel og kulens masse og startshøyde over rampens basis.
2. Bruk Egenskaper-panelet til å sette kulens masse og rampens vinkel for dette forsøket, og noter kulens vertikale starthøyde over rampens basis.
3. Kjør simuleringen og registrer kulens fartavlesning (sonde) idet den når bunnen av rampen.

3 · Samle inn data

Grafe farten ved bunnen (y-akse) mot starthøyde (x-akse) for dine tre forsøk. Er sammenhengen en rett linje?

4 · Analyser

1. For hver rad, beregn 1/2 m v^2 med din målte bunmfart. Sammenlign den med kolonnen for gravitasjonell PE. Hva legger du merke til?
2. Dine tre forsøk bruker forskjellige rampenvinkler. Endrer endring av vinkelen alene, med samme starthøyde, sluttfarten? Bruk energibevaring til å forklare hvorfor eller hvorfor ikke.

5 · Utvid

1. Kolonnen din for gravitasjonell PE avhenger av massen, men den målte sluttfarten gjør ikke det. Forklar hvorfor en tyngre kule ikke når bunnen raskere enn en lettere på en friksjonsfri rampe.
2. En ekte rampe har litt friksjon, og en ekte rullende kule må også bruke noe av energien sin på å sette i spinn mens den ruller. Ville du forventet at en ekte kules sluttfart var høyere eller lavere enn din friksjonsfrie prediksjon? Hvorfor?

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark