Mechanika
Siły przeciwstawne
Obserwuj, jak skrzynia zwalnia, zatrzymuje się, a potem cofa pod siłą mniejszą niż ta, która zatrzymałaby jej pęd natychmiast.
Siły przeciwstawne — interaktywna symulacja: Mechanika. Obserwuj, jak skrzynia zwalnia, zatrzymuje się, a potem cofa pod siłą mniejszą niż ta, która zatrzymałaby jej pęd natychmiast. Bezpłatne wirtualne laboratorium fizyki w przeglądarce z pomiarami na żywo w SI i samouczkiem prowadzonym.
Siła wypadkowa i opóźnianie
Gdy siła przeciwdziała ruchowi, siła wypadkowa jest mniejsza niż każda z sił osobno, a ciało zwalnia.
Ten blok porusza się w prawo, ale odczuwa przyłożoną siłę w lewo. Siła wypadkowa to suma wektorowa wszystkich sił, więc blok zwalnia, zatrzymuje się i może zawrócić — konkretny przypadek drugiej zasady Newtona z wkładami przeciwstawnymi.
- F_net = ΣF
- a = F_net / m
Krótki opis badania
Zaplanuj pytanie, zanim otworzysz pracownię
Krótki opis odzwierciedla stronę statyczną: pytanie badawcze, konkurujące przewidywania, role zmiennych, prawo rządzące i co mierzyć.
Pytanie badawcze
Blok poruszający się w prawo jest ciągnięty stałą siłą w przeciwnym kierunku. Co dzieje się z jego ruchem upływem czasu?
Prognozy do rozważenia
- Zwalnia i zatrzymuje się na stałe
- Zwalnia, zatrzymuje się, a potem nabiera prędkości w przeciwnym kierunku
- Chwilę zwalnia, po czym jedzie stałą, zmniejszoną prędkością
Role zmiennych
Co ustawiasz:
- Masa m (kg)
- Prędkość początkowa v₀ (m/s)
- Siła przeciwstawna F (N)
Co mierzysz:
- Początkowy pęd p = mv (kg·m/s)
- Prędkość przy t = 4 s (m/s)
Jak przebiega badanie
- Otwórz symulację sił przeciwstawnych i naciśnij Reset.
- Włącz sondę prędkości na bloku.
- Dla każdej próby ustaw początkową prędkość klocka, naciśnij Odtwórz, wstrzymaj przy t = 4 s za pomocą osi czasu i zapisz odczyt prędkości.
Równanie rządzące
Pęd — p = m·v
Masa bloku i prędkość początkowa wyznaczają jego pęd zanim zacznie działać siła przeciwstawna.
Druga zasada Newtona — F = m·a
Stała siła przeciwstawna podzielona przez masę daje stałe opóźnienie bloku — to go zwalnia, zatrzymuje i ostatecznie zawraca.
Co karta do druku każe uczniom wyliczyć
- Pokaż obliczenie początkowego pędu p = mv dla jednej próby.
- Używając a = F/m, przewidź prędkość klocka przy t = 4 s dla każdej próby i porównaj ze swoją tabelą. Czy klocko wciąż porusza się w pierwotnym kierunku, chwilowo stoi, czy cofa się?
Gdzie to wychodzi poza pracownię
- Gdyby masa klocka została podwojona, a siła przeciwdziałająca pozostała ta sama, zatrzymanie zajęłoby więcej czy mniej czasu? Wyjaśnij przez F = ma.
- Prawdziwe bloki ślizgające się po prawdziwej powierzchni odczuwają też tarcie. Czy tarcie zatrzymałoby blok wcześniej czy później, niż przewiduje ta zidealizowana symulacja?
- AP Physics 1 — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Forces & Newton's laws
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Witamy w siłach przeciwstawnych
- Zaznacz blok
- Naciśnij Play
- Zwalnianie
- Otwórz dane
- Udało się!
Otwórz interaktywną symulację, zbuduj scenę, naciśnij Play i badaj z pomiarami na żywo oraz przewodnikiem.
Otwórz interaktywną pracownię →